分散化系统中的结构关联集及其应用

本文提出了分散化结构关联集(DSIS)的概念.它揭示了具有二个控制站的分散化系统中所具有不同类型的不变子空间之间的关系,并可用来确定分散化动态补偿器的结构.最后讨论了它在分散化动态补偿器干扰解耦问题中的应用.     

常压蒸馏塔的多变量预估控制

针对兰州炼油厂二套常减压装置常压蒸馏塔,采样先进的多变量预估控制器实现产品质量和实时优化控制,根据控制器的现场的实际投运表明,多变量预估控制器ＩＤＣＯＭ能成功地解决过程模型的大时滞和多变量间具有强关联作用等控制应用难题,控制效果是显著的。     

蒸馏塔工业控制过程的优化与仿真北大核心CSCD

蒸馏塔工业控制过程的优化,是提高工业生产过程的关键。在评价蒸馏塔效能的过程中,由于其自由度、复杂性,使得蒸馏塔的液位控制过程的目标函数标准不统一。采用传统的精馏塔工业控制过程中,为了实现控制标准的统一,需要建立复杂的关联规则,导致约束条件过多,控制时效性降低。提出了利用层次分析法(AHP)和BP神经网络结合的工业控制过程优化方法。通过专家调查的方式获取显式和隐式评价指标值,在给出的评价模型和算法上,引入BP神经网络特征完成系统初始化,在经过在线评价,获得的最终评价分值,实现对蒸馏塔工业控制的优化,为操作人员的选择提供了有效的依据。     

造纸过程定量和水分的结构分散化控制

造纸系统在运行过程中呈现出非线性、时变性、关联性和大时间滞后等特性,属于一类复杂的工业受控系统。采用一种基于链系统方法的结构分散化控制方案实现对该系统的自动控制。建立了造纸系统的一种基于单元模型的结构分散化模型。根据结构分散化预估机制和控制方案,设计了以纸页定量及纸页水分为受控变量的关联系统的结构分散化控制算法与系统。经仿真和分析表明,该方法可较好地达到控制系统的要求,控制精度较高,并具有良好的鲁棒性。     

一种分散化观测器的综合方法

本文首先利用几何方法研究了分散化观测器的一般原理。利用一组不变子空间集给出了分散化观测器的构造方法。这是一种更符合实际的构造方案,它不需对子系统之间的状态关联施以强制性的约束。     

火电厂煤粉锅炉结构分散化模型

本文根据链系统方法,建立了火电厂煤粉锅炉结构分散化模型,该模型以子系统模型给出,显含整体系统的因果结构。     

蒸馏塔的过程建模控制及在Simulink中的实现

通过对某炼油厂常压蒸馏塔生产工艺的分析,建立了蒸馏塔复杂控制对象的简化模型,以冷却水流量为控制量,以回流储液罐的液位为被控制量,达到控制塔顶馏出产品质量的效果,并在Simulink中实现蒸馏塔的建模、控制设计分析和仿真,既提高了蒸馏塔这类复杂对象过程建模和控制分析的可操作性,同时在实际运行中也取得了较好的控制效果。     

双输入双输出过程解耦内模控制

针对双输入双输出稳定过程,提出一种新的解耦内模控制设计方法.综合解耦和稳态误差两方面因素,利用对象传递函数模型行列式的静态增益及次对角元素与同行相应主对角元素之商的不合理部分(即不稳定极点和纯超前部分)的逆来设计控制器,简化了多时滞问题的处理.对Wood-Berry蒸馏塔过程设计内模控制器,并将其转化为能在DCS上实施的PID控制器,仿真结果表明了该方法的有效性,控制系统具有较好的解耦能力和较强的鲁棒性.方法简单,易于实现,具有工程应用价值.     

离散模糊大系统的分散化PDC 控制器设计: LM I 方法

考虑了由N个相互关联的T—S子模糊系统组成的离散模糊大系统的分散镇定问题，给出了保证该模糊大系统闭环渐近稳定的分散化并行分布补偿(DPDC)控制器的设计方法，这些DPDC控制器的存在条件均以LMI的形式出现，LMI可通过MATLAB的LMI工具箱求解，因此提供了一条综合离散模糊大系统分散化PDC控制器的有效途径，仿真例子说明了所提出方法的有效性。     

精馏塔的自适应解耦控制

本文针对某精馏塔提出了一种简单的自适应解耦控制器。该控制器将广义最小方差控制策略和解耦补偿器结合起来,不仅可以对随机多变量系统实现动静态解耦而且具有良好的伺服跟踪性能。该控制器与常规PI控制器在某精馏塔双组分控制中的对比实验结果表明自适应解耦控制的性能优越于常规PI控制。     

丙烯精馏塔优化操作分析

利用化工模拟软件,对丙烯精馏塔操作进行了模拟分析,为优化该塔操作提出了建议,以利于在保证丙烯产品质量的前提下,增加丙烯收率。     

An Adaptive Neuro-Fuzzy Approach to Control a Distillation Column

In this paper we use a control strategy that enhances a fuzzy controller with self-learning capability for achieving the control of a binary methanol-propanol distillation column. An Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System (ANFIS) architecture extended to cope with multivarible systems has been used. This allows the tuning of parameters both of the membership functions and the consequents in a Sugeno-type inference system. To satisfy the control objectives the backpropagation gradient descent through the plant method is applied, hence identification of the plant dynamics is also needed. The performance of the resulting neuro-fuzzy controller under different reference settings for the concentration of methoanol demonstrates the stabilisation of the concentration profiles in the column, leading to an effective methanol composition control.     

双线性时滞系统的最优控制及其在精馏塔的应用

本文利用块脉冲函数(BPFs)和参数优化方法,提出了解决具有任意状态时滞、控制时滞及其任意初始条件的多变量双线性系统最优控制问题的具体算法,该算法被成功地用于一类可用双线性时滞模型描述的精馏塔的温度最优控制,同时,通过其它例子仿真,也表明这个算法是令人满意的。     

基于子空间方法的精馏塔系统辨识建模研究

子空间辨识方法作为一种有效的针对多输入-多输出系统(MIMO)的辨识建模方法近年来受到广泛的重视.目前主要采用的子空间辨识算法只能适用于白噪声环境,而实际的工业现场数据很多是受到较大有色噪声干扰的.针对问题采用了一种新的子空间辨识算法,利用马尔可夫参数用于处理随机性部分,同时引入辅助变量用以去除噪声的干扰,能够适用于存在较大有色噪声干扰情况下的辨识建模,并可得到对象的无偏模型,建模的精度优于通常所采用的子空间辨识算法.通过对精馏塔仿真模型的辨识结果证明了该方法的可行性和有效性,以及在实际工业过程对象建模中良好的应用前景.     

Comparative Study of Different Decoupling Schemes for TITO Binary Distillation Column via PI Controller

This paper presents a comparative study of different decoupling control schemes for a two-input, two-output (TITO) binary distillation column via proportional-integral (PI) controller. The key idea behind this paper is designing two novel fuzzy decoupling schemes that depend on human knowledge, instead of the system mathematical model used in conventional decoupling schemes. Based on conventional and inverted decoupling schemes, fuzzy and inverted fuzzy decoupling schemes are developed. The control effect is compared using simulation results for the proposed two schemes with conventional decoupling and inverted decoupling. The proposed fuzzy decoupling schemes are easy to realize and simple to design, besides they have a good decoupling capability. Two methods are used to prove asymptotic stability of each loop and the entire closed-loop system by applying the proposed fuzzy decoupling-based PI controller. The Wood and Berry model of a binary distillation column is used to illustrate the applicability of the proposed schemes.      

多变量逆解耦自抗扰控制及其在精馏塔过程中的应用

化工生产是一类典型的多变量过程对象,该类对象具有时变性、耦合性、时滞性等特点,传统的单变量控制方法很难在此类系统中取得良好的控制效果.针对时变性,本文在假设对象模型未知的前提下,利用阶跃响应数据,研究了基于最小二乘的一阶、二阶时滞系统辨识方法.针对多变量系统存在耦合性的特点,采用逆解耦方法实现对象的解耦.再对解耦后的时滞子系统设计了自抗扰控制器.仿真实验中,以精馏塔的Wood-Berry模型和Ogunnaike-Ray模型为例,验证了算法的有效性.     

多目标优化策略在精馏过程中的应用研究

针对精馏塔自由度多,能耗大,扰动复杂多变,控制和优化要求高等特点,提出了一种基于动态矩阵控制(DMC)的二层多目标优化控制策略。在实现精馏过程控制目标的前提下,设计了二层优化指标,可在有多余自由度的情况下,进行二层控制和优化,实现精馏过程质量控制目标和经济运行优化。通过对Shell多侧线精馏过程的仿真研究,验证了二层多目标优化控制策略的有效性。与DMC控制相比,二层多目标优化控制策略可以明显改善精馏塔运行的经济性,实现增加收益的目标。     

基于内膜控制PID算法的MTBE催化精馏塔塔板温度控制仿真研究

甲基叔丁基醚（MTBE）工业生产是典型的催化精馏过程。生产实践证明,影响MTBE催化精馏过程的因素有很多,如塔板温度、回流比、甲醇（MEOH）进料位置、反应区、惰性组分等。为了提高MTBE产品质量,保证反应物的转化率,必须对其进行控制。该文以塔板温度为研究对象,采用内模控制的方法对其进行控制。仿真结果表明,与常规的PID控制模式相比,IMC-PID可以使塔的温度得到更良好的控制,有利于催化精馏过程的进行,对获得较高的异丁烯转化率是十分重要的。     

基于模型匹配的精馏塔产品质量非线性控制

将非线性系统模型匹配问题 (MMP)应用于精馏塔产品质量控制器的设计 ,得到精馏塔的MMP非线性控制器。理论分析和仿真表明 ,该控制器实现了对部分干扰的解耦 ,具有良好的跟踪和调节特性。