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基于生物仿生元启发式优化的工业控制系统层次结构设计

系统与控制 2026-03-18 v1 系统与控制

摘要

自动化过程控制系统(APCS)在现代工业企业中广泛应用。它们解决了三个关键目标:确保制造产品的所需质量、确保人员和环境的过程安全、以及降低资本和运营成本。在大型工业企业中,APCS 通常是分布式的,特征为大量监测参数。此类系统通常由几个子系统组成,这些子系统使用不同的技术手段且服务于不同功能。APCS 通常具有层次结构,包含多个层级,每个层级都托管着具有预定特性的商业可用技术设备。本文考察了应用于化工行业连续过程的分布式过程控制系统的最优软件和硬件结构选择工程问题。提出了该优化问题的形式化表述,将系统的层次结构表示为无环图。定义了优化准则和约束。提出一种基于元启发式蚁群优化算法的求解方法,该算法广泛用于此类问题。提供了所开发软件工具用于解决若干数值示例的概述。讨论了实验结果,包括参数选择以及旨在提高解质量的可能算法修改。 presented the verification of the control system implemented using the selected software and hardware structure, and outlined directions for further research. 信息。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.16617,
  title  = {Bio-inspired metaheuristic optimization for hierarchical architecture design of industrial control systems},
  author = {Ruslan Zakirzyanov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16617},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 8 figures