[發明專利]用于基于模型的控制和優化的安全模型

有效

• 申請號: 201310542329.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103809438A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 比詹·薩亞爾羅德薩里;卡迪爾·利亞諾;亞歷山大·B·史密斯
• 申請（專利權）人: 洛克威爾自動控制技術股份有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

技術領域

本公開內容大體涉及控制系統，更具體地，涉及在控制系統中運用基于模型的控制和優化的安全模型。

背景技術

現代生活的所有方面（航空航天和交通運輸、材料和加工、生物學和醫學、機器人、信息和網絡等）中的基于模型的優化和控制的巨大成功已經使數學建模在工程學和物理學的所有領域中具有至關重要的角色。傳統的基于模型的優化和控制方案通常假定向決策引擎完全公開模型。如果模型包括模型的所有人不愿意公開的敏感信息，那么完全公開是不希望的。當前，為模型的所有人保護模型的敏感內容的唯一補救措施是采取整體優化和/或控制方案的完全所有權。

發明內容

在實施方式中，一種計算機實現的方法包括：在多個模型服務器上例示多個模型對象。多個模型對象中的每一個模型對象包括受控制的工廠或過程的模型。模型中的至少一個模型包括受保護信息。該方法還包括經由通信網絡向多個模型對象請求信息。該方法還包括經由通信網絡從多個模型對象接收信息。另外，該方法包括生成與生成控制命令有關的多個模型對象中的至少一個模型對象的逼近。該方法還包括至少部分基于逼近和從多個模型對象接收的信息來生成控制命令。該方法還包括經由通信網絡將控制命令傳輸給多個模型對象中的至少一個模型對象。另外，該方法包括基于控制命令來控制工業自動化組件。

在另一實施方式中，一種控制/優化系統包括存儲在多個模型服務器上的存儲器中的例示的多個模型對象。多個模型對象中的每一個模型對象包括受控制的工廠或過程的模型。該控制/優化系統還包括存儲在多個決策支持服務器上的存儲器中的多個決策引擎軟件模塊。決策引擎軟件模塊中的每一個決策引擎軟件模塊包括用于下述操作的軟件指令：經由通信網絡向多個模型對象請求信息；經由通信網絡從多個模型對象接收信息；至少部分地基于從多個模型對象接收的信息來生成控制命令。其中，控制命令由多個決策引擎軟件模塊共同生成，并經由通信網絡將控制命令傳輸給多個模型對象中的至少一個模型對象。

在又一實施方式中，一種控制/優化系統包括存儲在模型服務器上的存儲器中的例示的模型對象。該模型對象包括受控制的工廠或過程的模型。該模型對象包括接口，經由該接口阻止傳輸專有信息。該控制/優化系統還包括存儲在決策支持服務器上的存儲器中的決策引擎軟件模塊。該決策引擎軟件模塊被配置成經由防止傳輸專有信息的通信協議通過通信網絡向模型對象請求信息，并經由通信協議通過通信網絡從模型對象接收所請求的信息。

附圖說明

參考附圖來閱讀下面的詳細描述時，本發明的這些特征、方面和優點以及其他特征、方面和優點將變得更好理解，遍及附圖，相同的附圖標記表示相同的部分，在附圖中：

圖1是可以受控制的示例性商業或工業能量系統的示意圖；

圖2是圖1中的能量系統的示例性組件的框圖，該框圖示出了各種互連；

圖3是用于對圖1中的能量系統進行建模的示例性參數混合模型的框圖；

圖4是圖2中的示例性蒸發冷卻器模塊的框圖；

圖5是圖2中的示例性鍋爐模塊的框圖；

圖6是布置為網絡的表示與圖1中的系統的組件相關的多個參數混合模型的圖形建模工具的圖形用戶接口（例如，圖形表示）的示例；

圖7是使得控制系統能夠控制圖1中的系統的企業集成式參數混合模型的框圖；

圖8是圖形建模工具的圖形用戶接口（例如，圖形表示）的示例，其示出了對于用戶可用的組件模塊的庫；

圖9是圖形建模工具的圖形用戶接口（例如，圖形表示）的示例，其示出了當用戶選擇優化標記時的優化視圖；

圖10是圖形建模工具的圖形用戶接口（例如，圖形表示）的示例，其示出了當用戶提交命令輸入且圖1中的系統優化方案已經更新時的優化視圖；

圖11是非線性的且非凸優化問題和針對該問題的雙凸逼近的示例；

圖12是使用參數混合模型的優化方案方程的方案圖的示例；

圖13是利用圖形用戶接口與參數混合模型交互的方法的示例；

圖14是圖形建模工具的圖形用戶接口的示例，其示出了基于第一節點被優化的模型網絡；

圖15是圖形建模工具的圖形用戶接口的示例，其示出了基于由用戶選擇的第二節點被優化的圖14中的模型網絡；

圖16是實現控制/優化系統的分布式企業集成式參數混合模型的框圖；以及

圖17是參數混合模型對象的接口和用于在決策引擎和參數混合模型對象之間進行通信的相關協議的框圖。