[发明专利]具有用于控制化工过程的明确切换的双自由度控制

权利要求书

1.一种用于执行过程工程过程的闭环控制的方法，包括下述步骤：

-提供用于闭环控制变量(y)的设定点值轨线(w_t)；

-检测所述过程的闭环控制变量(y)以及其它状态变量

-通过比较闭环控制变量(y)和它们的设定点值(w)来计算控制误差；

-基于所述控制误差通过控制算法来确定闭环控制器操纵变量(u_C)；

-确定领示控制器操纵变量(u_F)；

-通过闭环控制器操纵变量(u_C)和领示控制器操纵变量(u_F)来计算结果操纵变量(u)；以及

-设置所述过程的结果操纵变量(u)；

其中，根据闭环控制变量(y)、其它状态变量和/或设定点值轨线(w_t)来改变所述控制算法和/或所述领示控制的结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法是级联的，并且基于各自的闭环控制器操纵变量和分配至其的领示控制操纵变量，计算至少一个主控制器和从属于所述主控制器的至少一个从控制器的结果操纵变量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中改变至少一个从控制器的控制算法和/或领示控制器的结构。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中定义所述控制算法和/或所述领示控制器的结构中的改变在于出现连续切换模式。。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在切换到新切换模式时或在切换模式期间，重新计算一个或多个设定点值轨线(w_t)。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其中改变所述控制算法的结构包括改变闭环控制变量(y)和闭环控制器操纵变量(u_C)的逻辑组合。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中改变所述领示控制器的结构包括在各种依赖状态的计算规则或预定义领示控制操纵变量(u_F)之间的改变。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其中在至少一个切换模式期间通过系统反转形成一个或多个领示控制操纵变量(u_F)。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中为了检测闭环控制变量(y)和/或其它状态变量使用基于能够在所述过程中直接测量的状态变量(y＊)的状态估计方法。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述状态估计方法包括扩展的卡尔曼滤波器。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其中所述过程工程过程操作在批量操作模式或半批量操作模式。

12.根据权利要求11所述的方法，其中受到闭环控制的过程包括具有热交换设备的批量反应器或半批量反应器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中至少一个操纵变量选自下述列表：

-馈入的开始材料的流动速率；

-馈入的热载体介质的流动速率；

-所述馈入的热载体介质的温度；

-在所述反应器中或上安装的加热器的功率；

-所述反应器中的压力或连接到所述反应器的热交换器中的压力；以及

-关于外部热交换器的热载体介质的流动速率或温度。