[发明专利]炼油工业过程的部分解耦非最小化模型预测函数控制方法

权利要求书

1.炼油工业过程的部分解耦非最小化模型预测函数控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)利用炼油工业过程模型建立部分解耦状态空间模型，具体方法是：

首先采集炼油工业过程的输入输出数据，利用该数据建立输入输出模型如下：

其中、、为三个变量，分别是：

，

,,,,,,,表示过程的多项式方程，分别为输入、输出数据，所述的输入输出数据为数据采集器中存储的数据；

进一步将上述方程通过克莱姆方程处理为

其中，是的行列式数值，是将的第列替换成获得的行列式数值；

将上述过程模型展开得到：

其中，是得到的模型阶次，和为对角矩阵，

, 

，

                           

将过程模型通过后移算子处理成过程的状态空间表示方式：

其中， 、分别是第时刻的变量值，

，为取转置符号；

为一单位矩阵；

定义一过程期望输出为，并且输出误差为：

 进一步得到第时刻的输出误差为：

其中，为第时刻的过程期望输出；

     最后定义一个新的复合状态变量：

  将上述处理过程综合为一个部分解耦的过程模型：

其中，为第时刻的复合状态变量，并且

(2)基于该部分解耦状态空间模型设计预测函数控制器，具体方法是：

a.定义该预测函数控制器的目标函数为：

其中是预测步长，是加权矩阵，是第时刻的复合状态变量；

b.定义控制变量的组成为

其中，是控制变量的加权系数， 是第 时刻的基函数数值，是控制步长；

c.计算控制器的参数，具体是：

其中是当前时刻的基函数数值，，，为控制量计算参数，最终控制器为：

其中，是第时刻的各控制变量数值。