[发明专利]一种多变量控制方法及装置有效
| 申请号： | 201910678229.3 | 申请日： | 2019-07-25 |
| 公开（公告）号： | CN110262257B | 公开（公告）日： | 2021-11-16 |
| 发明（设计）人： | 张玉梅 | 申请（专利权）人： | 杭州希亚智新科技有限公司 |
| 主分类号： | G05B13/04 | 分类号： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 深圳市智胜联合知识产权代理有限公司 44368 | 代理人： | 齐文剑 |
| 地址： | 310021 浙江省杭*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多变 控制 方法 装置 | ||
1.一种多变量控制方法，其特征在于，应用于精馏塔中酒精-水溶液的提纯，包括：
采集精馏过程对象的稳态增益矩阵G，并建立控制变量和被控变量的模型增益关系；
yk＝yk-1+G(uk-uk-1)
建立所述控制变量和所述被控变量在稳态优化中的过程约束条件；
yLL≤yk≤yHL
uLL≤uk≤uHL
ΔuLL≤uk-uk-1≤ΔuHL
uk为精馏过程中k时刻待求解的最优控制变量操作点；
uk-1为精馏过程中k-1时刻的控制变量操作点；
yk为精馏过程中k时刻待求解的最优被控变量操作点；
yk-1为精馏过程中k-1时刻的被控变量操作点；
ΔuHL为精馏过程中控制变量速率约束上限；
ΔuLL为精馏过程中控制变量速率约束下限；
uk＝[uR,uS,uD,uB]T，uR为塔顶回流量，uS为塔底再沸加热蒸汽量，uD为塔顶产量，uB为塔底流量；
yk＝[yXD,yXB,yLD,yLB,yT1,yT2]T,yXD为塔顶的酒精纯度，yXB为塔底的酒精纯度，yLD为回流槽液位，yLB为塔釜液位，yT1为塔顶温度，yT2为塔底温度；
uHL为精馏过程控制变量约束条件的上界；
uLL为精馏过程控制变量约束条件的下界；
yHL为精馏过程被控变量约束条件的上界；
yLL为精馏过程被控变量约束条件的下界；
在所述过程约束条件中增加经济约束条件；所述经济约束条件包括被控变量最大化、被控变量最小化和控变量最小移动；
基于所述经济约束条件的松弛变量，建立经济优化指标的稳态优化目标函数；
将所述过程约束条件、所述经济约束条件和所述稳态优化目标函数联合，形成基于所述被控变量性能指标函数的稳态优化表达式；
设置所述经济约束条件的优先级等级；
根据所述优先级等级的顺序求解得到所述控制变量的最优操作点，并根据所述过程对象稳态增益矩阵G计算得到所述被控变量的最优操作点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述过程约束条件中增加经济约束条件的步骤，包括：
在所述过程约束条件中增加所述被控变量最大化时的约束条件；
为第i个被控变量的下限松弛变量，为第i个被控变量的上限松弛变量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述过程约束条件中增加经济约束条件的步骤，包括：
在所述过程约束条件中增加所述被控变量最小化时的约束条件；
为第j个被控变量的下限松弛变量，为第j个被控变量的上限松弛变量。
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