多變量有約束模型預測控制算法及軟件實現(xiàn)研究與應用.pdf

1、該文面向工程應用對我們自主開發(fā)的多變量模型預測控制工程軟件FrontAPC的體系結構,算法,技術以及在過程控制中的應用進行了深入研究.從模型預測控制工程軟件的實際需要出發(fā)對模型預測控制算法的模型預測、穩(wěn)態(tài)優(yōu)化算法,動態(tài)優(yōu)化算法進行了研究.針對實際的兩個工業(yè)過程,通過對其特性的分析,給出了基于模型預測控制的控制方案,并進行了應用和仿真研究.該文的主要貢獻包括:1.介紹了我們自主開發(fā)的模型預測控制工程軟件-FrontAPC的體系結構以及其具

2、有的功能和特點.并給出了這些功能的實現(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)先級穩(wěn)態(tài)優(yōu)化算法.該算法充分考慮實際工程需要,根據(jù)工藝工程師定義的優(yōu)先級依次滿足優(yōu)化目標,從而避免了將優(yōu)先級不同的優(yōu)化目標放到一個目標函數(shù)中所導致的多目標問題,并充分利用系統(tǒng)的自由度,保證了解的唯一性.3.在FrontAPC動態(tài)優(yōu)化部分,采用區(qū)間優(yōu)化動態(tài)控制算法.該算法中,作者采用改進的預測模型來減小模型時域與消除截斷誤差,形式上采用區(qū)間控

3、制防止操縱變量的頻繁動作.并在算法中實現(xiàn)了漏斗技術與block技術,利用性能比來使得控制器調整簡單直觀.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,極大減小了計算負擔,而性能上損失很少,可以在現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)上進行二次開發(fā),對于一些資金缺乏的工廠在現(xiàn)有DCS系統(tǒng)基礎上實現(xiàn)先進控制很有實際意義.5.介紹了模型預測控制在PTA裝置中的應用.針對揚子石化PTA裝置中的加氫反應漿料濃度控制系統(tǒng),作者進行