[发明专利]一种气相聚乙烯装置质量指标及操作约束在线估计系统及方法

权利要求书

1.一种气相聚乙烯(PE)多牌号产品质量指标及操作约束在线估计系统，包括与PE生产过程连接的现场仪表、集散控制系统(DCS)、实验室分析数据库以及先进控制服务器，所述的PE生产过程指采用气相流化床生产工艺的生产多个牌号的聚乙烯生产过程；所述的DCS控制系统由数据接口、操作员站、工程师站、PE质量指标及操作约束显示画面、数据库及OPC服务器构成；现场仪表、DCS系统、实验室分析数据库、先进控制服务器依次相连，其特征在于：所述的先进控制服务器包括：

(1)OPC客户端及数据接口模块，用于从DCS控制系统及实验室分析数据库采集数据，并将PE质量指标及操作约束在线估计结果传送到DCS控制系统中的质量指标及操作约束显示画面，指导多牌号PE平稳生产；

(2)PE质量指标及操作约束预测模型参数辨识模块，用于根据生产过程数据及实验室分析数据辨识多牌号PE质量指标及操作约束的预测模型，其中多牌号PE质量指标预测模型采用稳态机理模型串联特征动态模型的混合模型结构，多牌号PE产率的预测模型采用热力学模型并联支持向量机回归模型的混合模型结构，多牌号PE循环气露点温度预测模型采用简化热力学模型结构，辨识得到的PE质量指标及操作约束预测模型能预测多牌号PE产品质量指标熔融指数、密度以及PE生产操作约束产率、循环气露点温度的动态变化；

(3)PE质量指标预测模型参数自适应模块，用于针对牌号切换及生产过程扰动变化修正PE质量指标预测模型参数，其中预测模型参数的自适应更新采用模块反推自适应方法；

(4)PE质量指标在线估计模块，用于根据实验室分析数据实时修正PE多牌号质量指标的模型预测并将在线估计结果通过OPC客户端写入DCS控制系统中的PE质量指标及操作约束显示画面，指导PE过程的平稳生产，其中PE质量指标在线估计采用了考虑预测模型逼近偏差及过程不确定性的鲁棒次优滤波估计方法。

2.一种用于如权利要求1所述的气相聚乙烯(PE)多牌号产品质量指标及操作约束在线估计系统的在线估计方法，其特征在于：所述的在线估计方法包括以下步骤：

(1)利用OPC客户端及数据接口模块，从DCS控制系统采集实时操作数据，从实验室分析数据库读取质量指标及操作约束分析数据，辨识多牌号PE质量指标及操作约束的预测模型；

(2)针对PE质量指标的混合模型结构，利用模块反推自适应方法，对质量指标预测模型参数进行自适应修正；

(3)在线运行时，读取实验室分析数据，利用考虑预测模型逼近偏差及过程不确定性的鲁棒次优滤波估计方法，实时估计PE多牌号质量指标；

(4)利用OPC客户端，将PE质量指标及操作约束在线估计结果写入DCS控制系统中的PE质量指标及操作约束显示画面，指导PE过程的平稳生产。