球罐液位实验装置的预测控制

预测控制是近年来发展起来的一类新型计算机控制算法。预测模型、滚动优化、反馈纠正适用于控制数学模型不易建立、且比较复杂的工业生产过程。针对球罐液位控制这一非线性系统,提出一种预测模型控制算法,使实际对象的动态响应品质获得有效的改善,得到了良好的控制效果。     

基于遗传算法的结晶器液位约束广义预测控制

针对实际连铸过程中结晶器液位控制须满足多种约束的问题,将一种基于遗传算法的有约束广义预测控制方法（ＧＣＧＰＣ）应用于结晶器液位控制．首先基于机理模型构造了有约束结晶器液位广义预测控制器;然后以遗传算法处理带约束的非线性优化问题,并以此作为滚动优化策略,求得最优控制律．仿真结果表明,在有效处理了约束的基础上,基于遗传算法的有约束广义预测控制效果优于ＰＩＤ 控制以及无约束广义预测控制．     

基于RBF-ARX模型的预测控制在液位系统中的应用

针对单容液位系统紊流时的非线性特征,研究了基于RBF-ARX模型预测控制策略控制单容液位系统;讨论RBF-ARX模型结构的选取,模型参数辨识,RBF参数优化,基于RBF-ARX模型的预测控制策略等问题;模型的仿真结果,证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模和辨识中的有效性;同基于全局线性ARX模型的预测控制器和PID控制器相比较,基于此模型的预测控制取得了优异的控制效果。     

连铸结晶器液位预测控制

提出一种能克服有色噪声扰动的广义预测控制方法,并将其用于结晶器液位控制中,结果表明液位偏差较小,系统鲁棒性大大改善。     

连续浇注过程钢水液位精细迭代控制

为保证具有强非线性、建模困难和具有周期性扰动连续浇注过程中钢水液位满足工艺和生产的要求,从而实现连续浇注过程中钢水液位的高品质控制,提出了一种精细迭代控制策略来进一步削弱连续浇注过程中钢水液位的膨胀扰动带来的不利影响.该策略是一种包含P型学习律的迭代学习算法,这种P型学习律除引进遗忘因子和开关装置外,还特别利用了前两次迭代过程中的误差信息(即控制律为PID+遗忘因子+开关函数+误差精细信息的有机组合),以使误差信息精细化,从而进一步改善迭代学习控制的效果;研究表明在系统同时具有模型不确定性,周期性膨胀扰动,可测噪声干扰与初始状态误差情况下能保证系统的输入信号误差、状态误差和输出误差的最终有界性,实现了钢水液位的高品质控制;计算机仿真进一步验证了所提方案的正确性和可行性.     

多容液位系统的计算机内模控制

1引言液位控制广泛存在于工业生产过程控制中，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品质量起着至关重要的作用。玻璃液位上下波动若很频繁，会使玻璃液表面上下变化处的窑炉内壁产生严重的腐蚀，降低窑炉的使用寿命；并使所生产出的玻璃厚度达不到要求。在早期常采用的PID控制虽然简单易行，但其参数调整是相当棘手的事。现在，随着计算机的广泛普及，一些新型的算法相继得到实现。近几年来，内模控制（InernalNodelControl，简称IMC）以设计原理简单、控制性能优越而引起过程控制界的注意。本文以多容液位系统为被…     

PLC用于蒸发器的液位控制

蒸发器的液位控制对于提高蒸发效率是至关重要的,液位过高,容易导致溢料;液位过低,会造成物料低液面沸腾或者空锡蒸发,损坏加热器.加强蒸发器液位自控不仅减轻操作强度,而且也是维护设备、提高蒸发效率、降低汽耗的关键手段.过去使用传统的继电器控制液位,该方法存在很多不足:①液位上、下限传感器都必须良好.如果有一个失灵,自控都将失灵;③继电器的动静触点运行一段时间后容易误动作;③控制系统接线繁琐,维修不方便;④每个继电器动静触点数目有限,控制系统     

一种网络控制新方法及其液位控制应用

提出了一种应用新方法来解决网络控制系统（NCS）的时延问题;该方法在利用广义预测控制（GPC）基本原理的基础上,提出了克服网络时延的排队策略,并通过浙江大学局域网（ZJULAN）在三缸耦合液位控制系统中取得了很好的应用效果;液位控制的成功应用表明,该方法有很好的实用价值,不仅继承了GPC的鲁棒性,还能非常成功地处理网络时延和丢包等较恶劣的网络情况.     

基于区间控制的约束预测控制及约束影响

在实际被控过程中往往存在着很多约束条件,这使得预测控制的在线优化问题表现为非线性,难以获得控制律的具体表达式,为约束预测控制的分析造成困难基于Newton控制框架,针对线性系统离散状态空间的动态模型,考虑具有输入、输出区间约束条件下,基于区间控制思想的预测控制律的解析表达式,分别得到无约束和有约束情况下状态反馈控制律的...     

Decentralized control of the Tennessee Eastman Challenge Process

A decentralized control system is developed for the Tennessee Eastman Challenge Process (TE problem). The design procedure begins with the selection of the method for production-rate control, to which inventory controls and other functions are then coordinated. Results show that production rate can be maximized at any of the three standard product compositions, even when the feed of reactant A is lost. All specifications of the challenge problem are satisfied despite large disturbances in feed composition and reaction kinetics. Variability in product rate and quality is less than that seen in previous studies. The process can operate on-spec for long periods without feedback from composition measurements. Setpoints for certain variables (such as reactor temperature and concentrations of A and C in the reactor feed) must be chosen a priori, and the effect on operating cost is estimated. The performance of the proposed decentralized control is compared to that of a nonlinear model predictive control (NMPC) developed previously. There appears to be little, if any, advantage to the use of NMPC in this application. In particular, the decentralized strategy does a better job of handling constraints - an area in which NMPC is reputed to excel. Reasons for this are discussed.     

先进控制在环管聚丙烯装置上的应用

针对Himont工艺的大型聚丙烯工业装置质量指标实时控制的复杂性,本文提出了一种通过表观能量平衡反推物料平衡并结合经验数据回归的质量指标实时推断方法。利用基于闭环辨识的鲁棒内模控制方法实现了的大型聚丙烯工业装置的先进控制。所提先进控制解决方案已成功应用于某炼油厂的聚丙烯工业装置,长周期的运行结果证实了所提解决方案可以有效地减少产品质量波动,提高产率并减轻操作人员的工作强度,取得了显著的经济效益。     

蜡油催化裂化装置的先进控制应用策略

详细论述了催化裂化装置的控制策略,利用先进控制的模型预估控制功能,提高装置的平稳程度,多变量预估控制的应用可以减少MV变量的变化,同时保证CV变量的平稳,主要表现在温度、液位和产品质量的平稳上;提高装置处理量和掺渣量及高价值产品收率;实现产品质量卡边控制：包括汽油干点、柴油95％点、稳定汽油RVP等;降低能耗：主要是降低泵负荷以及蒸汽的消耗。实现催化裂化反应再生系统、主分馏塔和吸收稳定系统的前馈控制和动态解藕．提高了对装置的控制水平。镇海300万吨／年催化裂化联合装置的先进控制经过一年多的投用,降低了关键变量的波动方差,得到了操作人员的欢迎．由于先进控制与工艺的密切关系,随着工艺改造和生产方案的变化,周期性地对先进控制的维护是用好先进控制的基础,加大了用好先进控制的难度。     

Nonlinear control of a simulated industrial evaporation process

Three differential geometry based nonlinear control strategies, including input-output linearization, generic model control and Su-Hunt-Meyer transformation were studied on a simulation of the evaporation stage of the liquor burning process associated with the Bayer process for the production of alumina. The simulation was implemented using a symbolic algebraic software, Maple V.3. The overall results show that all three nonlinear strategies, especially the input-output linearization, provide better control performance than the classical linear control theory. A simplified solution algorithm for the Su-Hunt-Meyer transformation is proposed. A brief discussion on the industrial implementation of the nonlinear technology is also given.     

零航速减摇鳍两步主从控制律设计

零航速减摇鳍水动力特性与升力式减摇鳍存在本质差异,前者与鳍角、角速度、角加速度构成 多约束动态非线性映射,不满足后者的近似线性关系,导致对抗式PID控制无法适用.针对零航速 减摇鳍系统特有的动态输入非线性及整体结构,借助非线性分离策略,提出并设计基于变约束模 型预测控制与数值迭代反演的两步主从控制律.仿真 结果表明,控制器性能良好,但受物理性硬约束影响,零航速减摇效率随海情增加而呈非线性递减趋势.     

汽油调合累积过程在线控制与优化

汽油调合具有非连续批次性的特点,并且调合头产品在罐中存在累积过程。已有汽油调合在线配方优化针对的是瞬时调合头产品而非罐中产品,无法解决罐底补偿问题,造成罐产品性质与实际目标性质存在偏差,调合生产经济效益进一步提高受到限制。为解决这一问题,文中采用具有收缩时域的模型预测全局滚动优化方式,兼顾质量过剩最小与经济效益最大化两方面要求,提出累积调合过程在线控制与优化算法。在瞬时产品配方优化层的基础上,通过增加瞬时产品目标值计算层,形成二级递阶结构。应用案例结果:证明该算法能用于累积调合过程,能兼顾罐产品质量和调合经济效益最大化,能够有效地解决罐底补偿问题。     

Input-output linearizing control of constrained nonlinear processes

An input-output linearization strategy for constrained nonlinear processes is proposed. The system may have constraints on both the manipulated input and the controlled output. The nonlinear control system is comprised of: (i) an input-output linearizing controller that compensates for processes nonlinearities; (ii) a constraint mapping algorithm that transforms the original input constraints into constraints on the manipulated input of the feedback linearized system; (iii) a linear model predictive controller that regulates the resulting constrained linear system; and (iv) a disturbance model that ensures offset-free setpoint tracking. As a result of these features, the approach combines the computational simplicity of input output linearization and the constraint handling capability of model predictive control. Simulation results for a continuous stirred tank reactor demonstrate the superior performance of the proposed strategy as compared to conventional input-output linearizing control and model predictive control techniques.     

基于模型分解的间歇聚丙烯过程预测控制

针对间歇聚丙烯过程的非线性,间歇性,提出了基于模型分解的非线性前馈一线性反馈相结合的控制方案。在分析过程非线性特性的基础上,采用基于过程模型的前馈抵消反应热对过程的非线性影响。通过引入非线性前馈控制粗调,使反馈控制细调的控制模型得以近似为线性模型,方便地实现了具有优异控制性能的线性预测控制方法,达到了集非线性前馈适应严重非线性过程特性与线性预测控制实现了高精度的控制质量的有机结合。实验结果显示了该方法的有效性。