[发明专利]建立基于增量建模的大型化工生产装置电气自动化系统的方法

摘要

建立基于增量建模的大型化工生产装置电气自动化系统的方法，它涉及一种高速腈纶生产线的控制方法，以解决现有的腈纶生产线控制方法存在的控制鲁棒性较差、控制精度较低和系统稳定性较差的问题。以生产线各工位的速度增量为系统变量建立系统模型；将受相同工位耦合影响的工位合并成一个整体工位；将所得差分方程联立得到矩阵形式的模型方程；根据系统要求确定二次型性能指标，并通过最优保性能控制方法，求解矩阵不等式的最优解获得系统反馈控制律；对每个整体工位内部使用最优保性能控制方法获得子系统的反馈控制律。本发明提高了系统的控制精度，实现了模型参数一定范围内变化的系统的最优控制，提高了系统鲁棒性，具有较好的稳定性。

主权项

1、建立基于增量建模的大型化工生产装置电气自动化系统的方法，其特征在于它包括以下步骤：步骤一，以生产装置各工位的工位线速度增量为系统变量建立每一个工位的差分方程：Δωn+1(k+1)=akΔωk(k)+anΔωn(k)+anΔωn(k)+bn+1Δωn+1c(k),]]>式中的表示控制器给出的第n个工位的线速度增量信号，Δω_n表示第n个工位实际的线速度增量，表示工位线速度增量的积分，用于补偿可能存在的松弛关节的影响，k为指定的基准工位，ω_k为基准工位的线速度，即生产装置的标称速度；步骤二，将所得差分方程联立，令(k)＝[Δω_k(k)，Δω_p1(k)，L，Δω_p+n(k)]^T，u(k)=[Δωkc(k),Δωpc(k),L,Δωp+nc(k)]T,]]>得到矩阵形式的模型方程：x(k+1)＝(A+ΔA)x(k)+Bu(k)，式中的A为下三角阵，代表各工位之间线速度增量的耦合关系，由工位线速度和工位牵伸比决定，ΔA为下三角阵，是模型不确定性的上确界，代表负载波动和速度波动对各工位之间线速度增量耦合关系的影响；B为对角阵，是各工位与基准工位之间的线速度比值；步骤三，根据系统要求确定二次型性能指标J=Σk=0∞(xkTQxk+ukTRuk),]]>并通过控制量受限形式的最优保性能控制方法，获得矩阵不等式的最优解的系统反馈控制律。