高純內(nèi)部熱耦合精餾塔的先進(jìn)控制策略研究.pdf

1、浙江大學(xué)信息學(xué)院碩士學(xué)位論文高純內(nèi)部熱耦合精餾塔的先進(jìn)控制策略研究姓名：王成裕申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：系統(tǒng)工程指導(dǎo)教師：劉興高20080501浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文A b s t r a c tD i s t i l l a t i o n i s o n eo ft h em o s t i m p o r t a n to p e r a t i o n u n i t s i n c h e m i c a l a n dp e t

2、 r o l e u mi n d u s t r i e s ．A n dd i s t i l l a t i o nc o l u m n sp r o d u c i n g h i g hp u r i t y p r o d u c t sa l s o b e c o m em o r ea n dm o r ei m p o r t a n t o w i n g t ot h e g r o w i n g d e m

3、 a n d s o fs u c h p r o d u c t sa n dt h er e q u i r e m e n t o f w a s t er e d u c t i o n ，a n d h a v e b e e n o n e o ft h e k e y s f o rt h e d e v e l o p m e n to f d o m e s t i c c h e m i c a li n d u s

4、 t r i e s ．I n t e r n a l t h e r m a l l yc o u p l e dd i s t i l l a t i o n c o l u m n ( I T C D I C ) h a s l o n gb e e nr e g a r d e da s ap r o m i s i n ge n e r g y - e f f i c i e n td i s t i l l a t i o

5、n c o l u m nt h a th a st h ep o t e n t i a lf o rd r a s t i c a l l yr e d u c i n ge n e r g yc o n s u m p t i o n ．H o w e v e r ，i t h a sn o ty e tb e e n w i d e l ya p p l i e dt oi n d u s t r i a l a p p l i

6、 c a t i o n s ．O n ed i f f i c u l t y t h a t p r e v e n t i n gt h e p r o c e s s f r o mb e i n gc o m m e r c i a l i z e d i s t h e o p e r a t i o n a ld i f f i c u l t i e sd u et ot h en o n l i n e a r i t

7、 y ，c o m p l e xd y n a m i c sa n d i n t e r a c t i n gn a t u r e o f t h ep r o c e s s ，e s p e c i a l l yf o rt h eh i g hp u r i t y I T C D I C ．T h a tp o s e s c o n t r o lp r o b l e mw i t h t h es y s t

8、e m ．I n t h i sw o r k , t h e a d v a n c e d p r o c e s s c o n t r o ls c h e m e sf o rh i ．g h p u r i t y I T C D I Ca r e e x p l o r e d ，a n dh o p e f u l l y ，o n eo rs e v e r a l o f t h e mw i l lg i v eg

9、 r e a t p e r f o r m a n c e ，a n dh e l pt h i sn e wt e c h n o l o g yb ei n d u s t r i a l i z e d ．T h e m a i n w o r k a n dc o n t r i b u t i o n s a r el i s t e da sf o l l o w s ：1 ．T h e p r o g r e s s a

10、 n d c u r r e n t s t a t u s o f d y n a m i c a n d c o n t r o l r e s e a r c h e s o fh i g h p u r i t yd i s t i l l a t i o na r es u m m a r i z e d ．T h e p r o g r e s sa n d c u r r e n t r e s e a r c hs t

11、a t u so f i n t e r n a lt h e r m a l l yc o u p l e d d i s t i l l a t i o nc o l u m n ( I T C D I C ) a r e s u m m a r i z e d ．2 ．Ag e n e r i cm o d e lc o n t r o l ( A R G M C ) s y s t e mf o rh i g hp u r i

12、t y I T C D I Ci s p r e s e n t e da n dp e r f o r m a n c e e v a l u a t i o ns h o w s i t se f f e c t i v e n e s s o fo v e r c o m i n g t h ep r o c e s s n o n l i n e a r i t i e s ．3 ．A d y n a m i cm o d e

13、l c o n t r o l ( D M C ) s y s t e mf o r h i g hp u r i t yI T C D I Ci sd e r i v e d ．T h er e s u l t ss h o w t h a ta sat y p i c a lm o d e l p r e d i c t i v ec o n t r o l l e r , D M C C a nr e a l i z e t h

14、es e t - p o i n t t r a c i n gb u t t h e d y n a m i cp e r f o r m a n c e i s n o tt h a tg o o d ．4 ．T h ec o n t r o l d e s i g no fa d a p t i v eg e n e r a l i z e d p r e d i c t i v ec o n t r o l ( G P C )

15、s y s t e mf o rh i i g hp u r i t yI T C D I C i sg i v e n ．A R e r i n t r o d u c i n g t h eb a s i ca l g o r i t h m s ，t h ed e t a i l e dp e r f o r m a n c ei sd e m o n s t r a t e d ，a n ds h o w st h a ta d

16、 a p t i v eG P C g i v e sg r e a tp e r f o r m a n c ef o r h i g hp u r i t yI T C D I C ．5 ．T oo v e r c o m e s y s t e m ’S s t r o n g n o n l i n e a r i t y ．a(chǎn) n d a l s o c o n s i d e r t h e t r a n s i t i

17、o n c o n t r o lp r o b l e m ，an o n l i n e a rm o d e lp r e d i c t i v ec o n t r o l ( N M P C ) s y s t e mb a s e do nf i r s t - p r i n c i p l em o d e l a n d u s i n g d y n a m i c p r o g r a m m i n g i

18、s p r o p o s e d f o rh i g h p u r i t y I T C D I C ．n er e s e a r c hs h o w s t h ep r o p o s e dN M P C c o n t r o l l e r g i v e so u tg r e a tp e r f o r m a n c eb o t hi nt h es e r v oc o n t r o l a n dr

19、 e g u l a t o r yc o n t r 0 1 ．a(chǎn) n da l s oc a n d e a lw i t hd r a m a t i cs e t - p o i n t c h a n g el i k ef r o m 0 ．9 9 9 ( h i g hp u r i t y ) t o0 ．9 9 9 9 ( e x t r e m e l yh i g hp u r i t y ) ．K e y w o

20、 r d s ：I n t e r n a l t h e r m a l l y c o u p l e dd i s t i l l a t i o nc o l u m n ；H i g hp u r i t yd i s t i l l a t i o n ；E n e r g ys a v i n g ；A d v a n c e p r o c e s s c o n t r o l ；G e n e r i c m o d