[发明专利]一种催化裂化过程中原油预热温度控制方法

权利要求书

1.一种催化裂化过程中原油预热温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过结合状态变量、输出跟踪误差和设定值变量，建立催化裂化过程中原油预热的扩展状态空间模型；

(2)引入佳点集理论作为利用改进的MOEA/D-DE算法确定目标函数中的加权矩阵；具体包括：

(21)选取催化裂化原油预热温度过程的目标函数；

(22)对佳点集理论在n维空间中取佳点集的方法做简要说明；

(23)引入佳点集理论初始化大小为N的初始种群，并初始化用于存储Pareto非支配解的外部种群为空集；

(24)分别根据调节时间和超调量计算初始种群中每个个体的目标函数值，其中，根据调节时间计算出的目标函数值作为第一目标值，根据超调量计算出的目标函数值作为第二目标值；

(25)初始化理想点，所述理想点为种群中每个个体所对应的第一目标值中的最小值和第二目标值中的最小值；

(26)将多目标问题用切比雪夫分解方法中均匀分布的N个权向量分解成N个子问题，并确定每一个子问题的目标函数；

(27)对于每一个确定的子问题的权向量，计算其他权向量与确定子问题的欧几里得距离得出每一个子问题的T个邻居子问题；

(28)对每一个子问题的目标函数对应的个体进行差分进化操作得到临时个体，并对临时个体进行多项式变异操作，得到变异临时个体；

(29)计算变异临时个体的第一目标值和第二目标值，如果每一个目标的最优值都小于每个子问题的个体对应的目标函数的值则更新理想点；

(210)通过变异临时个体和其目标值来更新第j个子问题的所有T个邻居子问题分别对应的个体以及每个个体对应的目标函数值，并更新外部种群中所存储的非支配解；

(211)达到最大迭代次数则结束，给出加权矩阵的一组Pareto最优解；

(3)设计带有预测函数控制性能的PI-PD控制器对原油预热温度进行控制。

2.根据权利要求1所述的催化裂化过程中原油预热温度控制方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下子步骤：

(11)利用实时数据驱动的方法建立局部预测模型；

(12)根据局部预测模型建立催化裂化中原油预热温度过程的差分方程模型；

(13)根据差分方程模型建立催化裂化中原油预热温度过程的状态空间模型。

3.根据权利要求2所述的催化裂化过程中原油预热温度控制方法，其特征在于，所述步骤(13)后还包括将得到的状态空间模型转换为包含状态变量、输出跟踪误差和设定值变量的扩展状态空间模型的步骤。

4.根据权利要求1所述的催化裂化过程中原油预热温度控制方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：选取控制时域，将得到的加权矩阵运用到催化裂化原油预热温度过程的目标函数中，并对所述目标函数求导并使其为0，得到最优控制律，定义一个最大允许误差，当系统的误差小于或等于最大允许误差时，就认为系统已达到稳定，得到PI-PD控制器的参数，将参数代入PI-PD控制器对原油预热温度进行控制。