[发明专利]一种用于蒸发工序的智能控制方法

权利要求书

1.一种用于蒸发工序的智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过现场调研，分别确定蒸发工序中的输入向量U、输出向量Y、观察向量V所包含的物理量；所述的输入向量U包括新蒸汽流量、蒸发原液流量；输出向量Y为出料浓度；观察向量V包括出料浓度、新蒸汽温度、蒸发原液浓度、蒸发原液温度；其中，蒸发工序的状态方程采用数据驱动方法得到的状态方程；

(2)调研蒸发工序的人工控制经验规则集合C(U,V)，C(U,V)中包含了观察向量V中每个物理量发生变化时，输入向量U将发生如何变化的规则；

(3)将出料浓度的控制目标S作为主控界面上的一个数据接口，由用户现场设置；

(4)通过数据采集程序实时采集观察向量V的物理量值，并代入C(U,V)；读取用户设置的控制目标值S，代入T(U,S)；

(5)通过梯度下降算法求解输入向量U，在限制条件构成的解空间C(U,V)中使得目标函数T(U,S)的值最小；

(6)将计算出的新蒸汽流量和蒸发原液流量通过PID调节流量阀门作用到蒸发工序。

2.根据权利要求1所述的一种用于蒸发工序的智能控制方法，其特征在于：所述蒸发工序的状态方程的表达式如下：

X(t+1)＝U(t)*W1_U+X(t)*W1_X

Y(t)＝X(t)*W2

其中，t为状态方程迭代的单位时间，是状态方程在实际生产环境中相邻两次迭代的时间间隔；X为状态向量，用来表示整个系统的状态，其类别为物理量或逻辑量；W1_U为输入向量的参数矩阵；W1_X为状态向量的参数矩阵；W2为输出向量的参数矩阵。

3.根据权利要求2所述的一种用于蒸发工序的智能控制方法，其特征在于：在状态方程中，用X(0)表示状态向量的初始值，假定状态方程的时间窗口为N，通过状态方程计算出Y(1)、Y(2)、……、Y(N-1)、Y(N)，Y是关于U的表达式，其中X(0)、N、W1_U、W1_X、W2为常数；用S(1)、S(2)、……、S(N-1)、S(N)表示时间窗口N之内的输出向量的控制目标值，构建目标函数T(U,S)＝(Y(1)-S(1))²+(Y(2)-S(2))²+……+(Y(N-1)-S(N-1))²+(Y(N)-S(N))²；T(U,S)是Y序列和S序列差值的平方和，反映了状态方程的预测输出值与目标输出值之间的偏差。

4.根据权利要求1所述的一种用于蒸发工序的智能控制方法，其特征在于：所述的人工控制经验规则集合C(U,V)具体如下：人工收集得到蒸发工序中的人工经验规则，并将其转换为关于U的不等式方程组，用C(U)表示；C(U)是随着被控制对象的变化而变化的，引入观察向量V表示被控制对象中会对C(U)产生影响的物理量，从而C(U)更加准确的表示为C(U,V)其中，为了在智能控制系统中实现反馈控制，观察向量V至少需要包含输出向量。