[发明专利]过程自适应控制技术及过程控制系统

权利要求书

1．一种过程自适应控制设备，它包括一个过程模型并且利用该模型确定控制输入，    

该过程模型由延迟时间因子与基于物理公式的集总参数模型的组合而构成，构成该模型的物理公式的一部分或全部变量通过该延迟时间因子，其余的直接地输入给上述集总参数模型的物理公式，用该过程模型进行计算以求出该过程的状态量，并用该状态量确定控制输入，其特征在于：

上述过程模型由一个或多个子过程模型所构成，其中上述状态量的一部分或全部是控制输入，并且每一个子过程的模型由延迟时间因子与基于物理公式的集总参数模型的组合所构成。

2．如权利要求1所述的过程自适应控制设备，其特征在于：两个或多个子过程顺序连接，由上游子过程模型的物理公式获得的状态量用作为下游子过程模型的一个输入变量，所说状态量通过该下游子过程的延迟时间因子输入给所说下游子过程模型的物理公式，由这些子过程的模型获得状态量的预测值，并且用这些预测值确定控制输入。

3．如权利要求1或2所述的一种过程自适应控制设备，其特征在于：为基于物理公式的所述集总参数模型构成一个卡尔曼滤波器，并用这个卡尔曼滤波器预测所述状态量的误差。

4．如权利要求1或2所述的一种过程自适应控制设备，其特征在于：为基于物理公式的所述集总参数模型构成一个卡尔曼滤波器，并用这个卡尔曼滤波器预测所述状态量的误差，并且还预测不可测量变量的状态量。

5．如权利要求1所述的一种自适应控制设备，其特征在于：通过借助于爬山算法、模糊外推法或神经网络的任何一种或其组合确定所述过程模型的参数，来完成该过程模型的校正。

6．如权利要求5所述的一种过程自适应控制设备，其特征在于：至少按照其它参数中的延迟时间因子的时间常数来校正所述过程模型。

7．一种过程自适应控制技术，包括一个过程模型并且利用该模型确定控制输入，其特征在于：

上述过程模型由一个或多个子过程模型所构成，其中上述状态量的一部分或全部是控制输入，并且每一个子过程的模型由基于物理公式的集总参数模型所构成；

两个或多个子过程模型顺序连接，由上游子过程模型的物理公式获得的状态量用作为一个输入变量并输入给该下游子过程模型的物理公式，由这些模型获得状态量的预测值，并且用这些预测值确定控制输入。

8．一种过程自适应控制系统，它根据对过程的期望值和过程的状态量确定过程的控制输入，其特征在于：

包括一个过程模型的状态量预测系统，以用该模型预测该过程的状态量；所述处理模型适用于热电厂，该热电厂配备有传感器，所述传感器的输出被送到主控制单元和子环路控制单元，所述控制单元包括一个控制快速响应项目-主蒸气压力的控制系统和一个控制慢速响应项目-主蒸气温度的预测控制系统；

结合在状态量预测系统的模型装置，由至少一个延迟时间因子与基于物理公式的集总参数模型的组合所构成；

所述集总参数模型通过该延迟时间因子接收来自传感器的蒸气流量，温度和气温的一部分或全部变量的输入并也直接接收其它变量，计算和输出该过程的状态量，其中输入变量是控制输入和该过程的状态量。

9．如权利要求8所述的一种过程自适应控制系统，其特征在于：

所述延迟时间因子是至少一个或多个一阶延迟因子的串联连接。

10．如权利要求8所述的过程自适应控制系统，其中所述处理模型用于确定控制输入，所述过程模型是由所述延迟时间因子与基于物理公式的集总参数模型的组合构成；

构成该过程模型的物理公式的变量的一部分或全部通过所述延迟时间因子被输入，其余直接输入到所述集总参数模型的物理公式，以及

所述过程的状态量从所述过程模型获得而所述控制输入利用所述状态量来确定。

11．如权利要求10所述的过程自适应控制系统，其中所述过程是一个热电厂的蒸汽发生过程，所述热电厂包括至少一个热交换器，并且所述状态量预测系统是蒸汽温度预测系统。