[发明专利]一种基于双层结构模型预测控制的微波高温反应器温度精确控制的方法

摘要

本发明涉及基于双层结构模型预测控制的微波高温反应器温度精确控制的方法，本发明对箱式微波高温反应器的设备参数及电控系统、操作变量MV、被控变量CV、测温仪器进行了分析，对箱式微波高温反应器的加热温度‑磁控管功率的局部模型进行了辨识，建立了基于双层结构模型预测控制的箱式微波高温反应器温度控制的各项函数，选定了各项约束，并基于上述工作应用双层结构模型预测控制对微波高温反应器系统进行预测控制，得出应该采用的最优MV增量并以此数据对微波高温反应器进行实际控制。本发明能够在保证控制性能的情况下对微波加热过程中的能耗进行控制，既能够提高微波高温反应过程中的温度控制精度，又能够降低能耗，保证经济效益。

主权项

1.一种基于双层结构模型预测控制的微波高温反应器温度精确控制的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：步骤1、根据微波高温反应器工作时所需元件以及工作过程建立微波高温反应器加热过程的数学模型；步骤2、确定微波高温反应器工作时的操作变量MV、被控变量CV以及各项软硬约束，判明并设置各变量以及约束优先级别，判明操作变量MV、被控变量CV之间的相关耦合关系；步骤3、对微波高温反应器进行分析得出双层结构模型预测控制的第一层，即稳态目标计算层的目标函数；步骤4、对微波高温反应器进行系统辨识得出双层结构模型预测控制的第二层，即动态控制层的控制策略；步骤5、优化设定所须反应温度并基于前述步骤1～4的结果，得出应该采用的最优MV增量并以此增量对微波高温反应器进行实时动态控制，进而动态跟踪设定温度实现反应过程温度的优化控制。