减压塔鲁棒多变量预估控制应用

1．引言70年代以来，计算机技术有了飞速发展，计算速度、存取速度和存储容量也都有了很大的提高，这为计算机控制技术的发展提供了坚实的物质保障。尽管这样，要实现现代控制理论的许多方法，如最优控制、补偿控制等，在炼油化工工业过程中的应用是有限的。这是因为：（1）这类控制必须基于系统的精确参数模型，对炼油化工过程来说，是很难做到的。（2）炼油化工过程通常受到各种各样的干扰，会影响系统参数。（3）工业过程通常是非线性的及时变的。针对工业过程的这种特点，发展了不依赖于精确模型的“模型预估”控制算法。“模型预估”控…     

多变量系统鲁棒稳定性

本文用复变函数理论，证明了摄动系统为鲁棒对角优势，则系统一定是鲁棒稳定这个一般性结论该结合保守性小，与奈氏阵列法联系密切，可用于工业对象鲁棒控制系统设计。     

鲁棒对角优势及在多变量系统鲁棒设计中应用

本文基于多变量系统奈氏阵列设计方法和鲁棒对角优势保证系统鲁棒稳定的结论,提出一种多变量系统鲁棒设计方法,该方法设计的鲁棒预补偿器使广义对象在一定摄动范围内严格符合鲁棒对角优势定义,因而系统一定是鲁棒稳定的,该方法具有保守性小,设计的控制器简单,易于工程实现等优点,用该方法对一参数不确定性工业对象进行了鲁棒系统设计,结果令人满意。     

RMPCT先进控制在延迟焦化装置的应用

先进控制技术近年来已经得到了广泛的应用.通过对延迟焦化工艺流程以及操作规程的分析研究,采用Honeywell RMPCT先进控制技术在延迟焦化装置构造两个先进控制器,并成功应用.先进控制的应用取得了显著的效果,改善和优化了分流塔的操作,提高了产品收率.     

多变量时滞系统鲁棒稳定性

基于Smith预估技术和多变量线性系统解耦鲁棒理论,研究了多变量时滞系统鲁棒稳定性,得到在Smith预估严格匹配时闭环系统稳定,且摄动系统为鲁棒对角优势,则摄动系统为鲁棒稳定的一般性结论.     

一种多变量系统鲁棒设计方法

本文介绍一种多变量系统鲁棒设计方法.该方法是基于"鲁棒对角优势保证鲁棒稳定"这个一般性结论,其核心是多模型加权准优势化算法,该算法设计的鲁棒预补偿器,使系统为鲁棒对角优势.用该设计方法对一大型工业加热炉进行鲁棒系统设计,结果令人满意.     

基于鲁棒自适应Smith预估器的电阻炉温控制

针对炉温设定值变化等原因引起的对象模型参数变化,提出一种鲁棒自适应smith预估器。鲁棒项的引入,提高了smith预估器自适应律对纯迟延参数精度的鲁棒性,在纯迟延时间失配的情况下,自适应算法仍能保证预估误差快速收敛。对预估器和电阻炉的仿真结果表明,在纯迟延时间失配的情况下,鲁棒自适应smith预估器能够保证预估误差收敛于零,进而保证系统的控制性能。     

先进控制技术在延迟焦化装置的应用

延迟焦化装置生产存在半连续的特点,过程非线性特性强。常规单变量PID控制对于线性过程控制效果比较好,PID用于延迟焦化装置,装置生产往往很难平稳,产品质量波动大,装置经济效益进一步提高困难。Aspen公司的DMCplus是基于多变量模型预测控制理论,在石化工业中应用较广泛的先进控制软件,能有效克服传统单变量控制的不足。为进一步提高延迟焦化装置的控制水平,挖掘装置潜力,以某炼化公司的延迟焦化装置及其后续吸收稳定单元为工业应用背景,采用DMCplus先进控制技术设计了3个先进控制器。先进控制器投运后,在提高装置运行的平稳性和安全性的同时,节能降耗,并提高了高价值产品收率。实施结果表明先进控制在该延迟焦化装置上的应用取得了显著的效果。     

基于多变量频域鲁棒理论的计算机辅助设计软件包的开发及应用

本文介绍了一种基于多变量系统解耦鲁棒理论开发的计算机辅助设计软件包。该软件包已用于实际工业对象的鲁棒控制系统设计,结果令人满意。     

一类不确定延迟系统的鲁棒自适应控制

针对一类不确定的延迟系统，提出一种鲁棒的模型参考自适应控制设计方案．它不同于以往将所有延迟部分转化为系统的未建模动态的方案，该方案只是把延迟偏离标称值的扰动转化为系统的未建模动态，而将能够获得的延迟标称值信息加入系统的建模部分，从而使系统的建模更为精确．同时，研究了这种其建模部分含有延迟的系统的稳定性和鲁棒性．仿真结果验证了该方案的有效性．     

广义预测鲁棒自适应控制

本文指出自校正控制中广泛采用的CARMA模型会导致控制系统对确定性扰动和非平稳随机扰动缺乏鲁棒性;在CARMA模型中引入相应于上述扰动的不可控模态,给出了一种广义的CARMA模型;基于内模原理,提出一种新的广义预测鲁棒自适应控制器;并从理论上揭示其鲁棒性机理;给出了数字仿真。理论分析和数字仿真结果表明:这种广义预测自适应控制器对各类扰动和对象参数变化具有很强的鲁棒性。     

退火炉的非线性多变量预测分程过渡控制

介绍了一种新的非线性多变量模型预测分程过渡控制方法．将该方法应用到退火生产控制技术中，提出了一种新的退火过程控制法。对生产过程采用非线性预测控制分程过渡的优化处理．将被控对象的离线优化轨迹应用到控制器中。通过反馈控制．对控制器的一些实时参数加以补偿．经过在线滚动优化．使实际的输入、输出轨线尽可能接近给定的理想轨线。该方法可使退火炉以高性能的要求进行操作运行．以持续优化阶式变化。具有保持高性能控制以及低的工业消耗的优点，其能耗降低了20％～30％。投资回报率提高了近15％。     

注汽锅炉蒸汽干度的多变量预测控制

鉴于油田注汽锅炉出口蒸汽干度控制系统的当前状况,在分析蒸汽干度对象的特性及其影响因素的基础上,提出了注汽锅炉蒸汽干度的多变量预测控制系统(Multi-vari-able Predictive Control System)。该系统在蒸汽于度出现偏差时,通过燃料量和给水量的协调控制,快速消除蒸汽干度偏差,并且使给水量平稳地回复到给定值,维持锅炉的给定出力。仿真研究表明,该多变量预测控制系统具有良好的控制性能,并且算法简单、易于实现。     

模型不确定系统的鲁棒预测控制

针对一类脉冲传递函数描述的模型不确定系统 ,基于预测控制和鲁棒控制相结合的策略 ,提出一种鲁棒预测控制器的设计方法 ,并讨论了该方法允许的模型摄动鲁棒界 .仿真结果表明文中方法的有效性和理论分析的正确性 .     

鲁棒广义预测控制在单元机组的协调控制

设计有效的火电厂单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题。采用广义预测控制和鲁棒控制相结合的策略,提出一种鲁棒广义预测控制器的设计方法。将其应用于火电厂单元机组的协调控制系统进行仿真研究,对被控对象的不确定性具有良好的适应性和鲁棒性。仿真结果表明了该算法的有效性。     

Robust Output Feedback Model Predictive Control: A Stochastic Approach

This paper addresses the robust explicit model predictive control scheme for linear systems with input and output constraint in the presence of disturbances and noise. Conditions for disturbance rejection are established by incorporating a full state/disturbance observer. The separation principle is applied to design an optimal observer in the unconstrained problem. Then, an efficient algorithm is developed to explicitly design observer gains by minimizing a quadratic performance criterion. It is shown that the solution includes a set of regions with piecewise affine functions of the state and reference vectors and a set of regions with optimal observers. In the proposed method, two sets of partitions associated with the control law and the observer gains are obtained. Therefore, the online computation includes finding the active regions of both observer and control law partitions in which the current state is located. The proposed technique is particularly attractive for a wide range of practical problems where the exact model of the actual system is not available.     

先进控制技术在延迟焦化装置焦碳塔给水操作中的应用

以镇海炼化延迟焦化装置为背景,通过对延迟焦化装置中焦炭塔的给水冷焦操作分析,设计了延迟焦化装置给水操作的先进控制系统。工业实际应用表明：先进控制系统投运后,缩短了给水冷焦时间,降低操作强度,并明显改善给水操作的平稳性、提高过程控制精度。     

大型单元机组实现协调预测控制的研究

大型单元机组的控制对象复杂、滞后大且是时变的多变量系统 ,模型难于准确建立 ,传统的控制策略很难使其达到最佳的运行状态。针对双输入双输出的火电机组机炉协调控制系统 ,提出了一种建立在解耦基础上的多变量DMC的分散优化算法 ,将多变量的DMC算法分散为单变量的DMC算法 ,该算法简单、计算量少、鲁棒性强。仿真结果表明 ,所提出的这种算法在单元机组负荷控制系统中是十分有效的。     

基于可达集的鲁棒模型预测控制

设计了一种基于可达集的鲁棒模型预测控制算法.首先确定了一个鲁棒不变集,并将此不变集用作模型预测控制的终端约束集;接着采用终端约束集对可达集的包含度作为优化指标;最后,采用预测时域逐渐减小的控制策略以保证在线优化存在可行解.从理论上证明了吸引域内的任意点在有限时域内都会被引导至终端约束集并始终停留在此集之内,并由仿真算例验证了本文所设计鲁棒模型预测控制算法的可行性.