多變量有約束模型預(yù)測(cè)控制算法及軟件實(shí)現(xiàn)研究與應(yīng)用.pdf

1、該文面向工程應(yīng)用對(duì)我們自主開發(fā)的多變量模型預(yù)測(cè)控制工程軟件FrontAPC的體系結(jié)構(gòu),算法,技術(shù)以及在過程控制中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究.從模型預(yù)測(cè)控制工程軟件的實(shí)際需要出發(fā)對(duì)模型預(yù)測(cè)控制算法的模型預(yù)測(cè)、穩(wěn)態(tài)優(yōu)化算法,動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法進(jìn)行了研究.針對(duì)實(shí)際的兩個(gè)工業(yè)過程,通過對(duì)其特性的分析,給出了基于模型預(yù)測(cè)控制的控制方案,并進(jìn)行了應(yīng)用和仿真研究.該文的主要貢獻(xiàn)包括:1.介紹了我們自主開發(fā)的模型預(yù)測(cè)控制工程軟件-FrontAPC的體系結(jié)構(gòu)以及其具

2、有的功能和特點(diǎn).并給出了這些功能的實(shí)現(xiàn)形式.2.在FrontAPC穩(wěn)態(tài)優(yōu)化部分,作者給出了一種多優(yōu)先級(jí)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化算法.該算法充分考慮實(shí)際工程需要,根據(jù)工藝工程師定義的優(yōu)先級(jí)依次滿足優(yōu)化目標(biāo),從而避免了將優(yōu)先級(jí)不同的優(yōu)化目標(biāo)放到一個(gè)目標(biāo)函數(shù)中所導(dǎo)致的多目標(biāo)問題,并充分利用系統(tǒng)的自由度,保證了解的唯一性.3.在FrontAPC動(dòng)態(tài)優(yōu)化部分,采用區(qū)間優(yōu)化動(dòng)態(tài)控制算法.該算法中,作者采用改進(jìn)的預(yù)測(cè)模型來減小模型時(shí)域與消除截?cái)嗾`差,形式上采用區(qū)間控

3、制防止操縱變量的頻繁動(dòng)作.并在算法中實(shí)現(xiàn)了漏斗技術(shù)與block技術(shù),利用性能比來使得控制器調(diào)整簡(jiǎn)單直觀.4.作者給出了一種多變量有約束快速DMC算法,該算法與常規(guī)多變量有約束DMC算法比較,極大減小了計(jì)算負(fù)擔(dān),而性能上損失很少,可以在現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)上進(jìn)行二次開發(fā),對(duì)于一些資金缺乏的工廠在現(xiàn)有DCS系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制很有實(shí)際意義.5.介紹了模型預(yù)測(cè)控制在PTA裝置中的應(yīng)用.針對(duì)揚(yáng)子石化PTA裝置中的加氫反應(yīng)漿料濃度控制系統(tǒng),作者進(jìn)行