[发明专利]一种工业过程的控制方法和设备

权利要求书

1.一种工业过程的控制方法，

所述工业过程具有多个输入变量以及随所述多个输入变量的改变而变化的多个输出变量，所述多个输入变量是执行所述工业过程的工业设备的可控变量，所述多个输出变量是与所述工业过程的运行结果有关的变量，所述多个输入变量和所述多个输出变量在稳态下对应的多个稳态输入变量和多个稳态输出变量需要满足预先设定的条件，

其特征在于，所述方法包括：

步骤1.针对每个稳态输入变量设置稳态输入变量权值，并针对至少一个稳态输入变量设置稳态输入变量目标值；

步骤2.基于目标函数和关于所述多个稳态输出变量与所述多个稳态输入变量之间的稳态函数关系模型进行优化计算，以获得在满足所述预先设定的条件的情况下，使所述目标函数取得极值的下一时刻稳态输入变量的值，作为下一时刻稳态输入变量值，所述目标函数是以所述稳态输入变量权值、所述稳态输入变量目标值为参数，并且以所述下一时刻稳态输入变量为变量的函数；

步骤3.将所述下一时刻稳态输入变量值传到基础控制回路对所述工业设备的可控变量实施控制。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述目标函数是所述下一时刻稳态输入变量与所述稳态输入变量目标值之差与所述稳态输入变量权值的乘积的一次函数或二次函数。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述稳态输入变量权值是所述稳态输入变量值发生单位变化所涉及的成本值。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述多个稳态输入变量和所述多个稳态输出变量之间的稳态函数关系模型为稳态输出增量是稳态输入增量与扰动输入增量的线性组合与修正误差之和，线性组合的系数根据对象稳态模型来确定，

所述稳态输出增量是下一时刻稳态输出变量与当前时刻稳态输出变量之间的差值，

所述稳态输入增量是下一时刻稳态输入变量与当前时刻稳态输入变量之间的差值，

所述扰动输入增量是当前时刻扰动输入值与上一时刻扰动输入值之间的差值。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：

为所述至少一个稳态输入变量设定稳态输入变量目标范围，所述稳态输入变量目标值在所述稳态输入变量目标范围之中；

多次重复执行所述步骤2和步骤3，以使得最终得到的所述至少一个稳态输入变量的下一时刻稳态输入变量值在所述稳态输入变量目标范围之内。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，还包括：

为所述至少一个稳态输出变量设定稳态输出变量目标范围，

其中，通过多次重复执行所述步骤2和步骤3，还使得根据所述下一时刻稳态输入变量值，通过所述稳态函数关系模型获得的所述至少一个稳态输出变量的下一时刻稳态输出变量值在所述稳态输出变量目标范围之内。

7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述多个稳态输入变量中部分稳态输入变量为未设置目标设定点的第一稳态输入变量，部分稳态输入变量为设置了目标设定点的第二稳态输入变量，所述目标设定点包括稳态输入变量目标值，

所述目标函数为：

下一时刻第一稳态输入变量与当前时刻第一稳态输入变量之差与第一稳态输入变量权值的乘积的一次函数，加上下一时刻第二稳态输入变量与稳态输入变量目标值之差与第二稳态输入变量权值的乘积的一次函数，或者

下一时刻第一稳态输入变量与当前时刻第一稳态输入变量之差与第一稳态输入变量权值的乘积的二次函数，加上下一时刻第二稳态输入变量与稳态输入变量目标值之差与第二稳态输入变量权值的乘积的二次函数。