多变量预测控制在异构脱蜡装置中的应用

介绍了潞安公司异构脱蜡工艺及控制现状,针对煤基油各单元物料平衡采用常规PID控制效果不理想的问题,采用多变量预测控制(MPC)技术对其进行改造,结合工艺人员实操经验进行建模和控制器设计,实现了对异构脱蜡装置全流程的精细化控制。工业应用效果表明:MPC系统投用后,可稳定加热炉出口温度,优化塔内温度分布和稳定控制关键设备液位,关键被控工艺参数标准偏差降低35%以上,各基础油的产量、质量均得到有效提升。

多变量预测控制(MPC)在甲醇合成氢碳比调节的应用分析

以中煤榆林205万t/a甲醇合成系统为研究对象,针对实际操作过程中氢碳比调整滞后导致合成塔温度波动及人工操作频繁等问题,引入多变量预测控制(MPC)系统,并结合实际操作中的控制难点和氢碳比影响因素,确定被控变量和操作变量,实现对甲醇合成装置的精细化控制。实践应用情况表明:MPC系统能够提升装置生产平稳性,提高装置的自动化水平,降低生产过程操作人员的劳动强度,提升装置效益。

增量式多变量预测函数控制及其在气体分馏装置中的应用

针对传统的比例-积分-微分(PID)控制应用于多变量、大滞后的复杂过程时无法获得满意控制效果的问题,该文提出一种增量式多变量预测函数控制(IMPFC)算法。该算法利用过程阶跃响应数据建立增量式传递函数矩阵模型,采用单点线性化方法直接递推出过程预测输出,并对控制增量进行优化求解,解决了位置式预测函数控制算法对控制量约束的不足,使控制量变化更加平缓。通过对预测输出误差和未来的设定值进行多项式拟合,克服了模型失配问题,使预测输出更接近于参考轨迹。在气体分馏装置中的应用表明,该文方法具有良好的跟踪性、鲁棒性和抑制干扰的能力,其控制品质优于传统PID控制。

基于模糊模型的多变量预测控制算法

将模糊模型应用于模型预测控制，提出一种可用于非线性过程控制的模糊模型预测控制算法（ＦＭＰＣ）。模糊模型与单纯形调优的非线性规划方法相结合可获得优化的控制律。仿真结果表明，ＦＭＰＣ可获得良好的控制效果，具有较高的应用价值。

注汽锅炉蒸汽干度的多变量预测控制

鉴于油田注汽锅炉出口蒸汽干度控制系统的当前状况,在分析蒸汽干度对象的特性及其影响因素的基础上,提出了注汽锅炉蒸汽干度的多变量预测控制系统(Multi-vari-able Predictive Control System)。该系统在蒸汽于度出现偏差时,通过燃料量和给水量的协调控制,快速消除蒸汽干度偏差,并且使给水量平稳地回复到给定值,维持锅炉的给定出力。仿真研究表明,该多变量预测控制系统具有良好的控制性能,并且算法简单、易于实现。

航空发动机复杂磨损趋势的神经网络多变量预测模型

针对非等间隔的受加油因素影响的光谱油样分析数据的建模预测问题,建立了BP神经网络的多变量预测模型,充分考虑了油样分析数据的非等间隔性及受加油因素影响的特点,同时,用遗传算法对网络参数进行了优化。最后,利用两组实际的航空发动机油样光谱分析数据对模型进行了验证。结果表明,所提出的神经网络多变量预测模型能有效解决实际的受多因素影响的油样分析数据建模问题,具有较强的工程实用价值和通用性。

带有输出区域控制目标特性的多变量预测控制算法

针对实际过程控制系统中某些被控变量没有设定值要求只有区域目标约束要求这一特点,提出一种带有输出区域目标特性的多变量预测控制算法(ZMMPC).该算法根据区域目标约束条件的满足情况,将控制器的目标函数及约束条件划分为两种工作状态,使用基于逻辑的方法完成动态控制过程中目标与约束条件的切换.仿真实例结果表明ZMMPC不仅可以增加控制系统的自由度,而且可根据被控变量的优先权进行灵活设计,使复杂控制系统具有更好的动态和稳态控制品质.

PX氧化反应过程多变量预测控制

精对苯二甲酸(purified terephthalic acid,PTA)是我国最重要的化工原料之一。对二甲苯(p-xylene,PX)氧化反应器是PTA装置的核心运行设备,PX氧化反应是高温高压下的固液相催化反应,其关系到整个装置的产量和消耗。目前,PX氧化反应过程的常规控制虽然可以满足工业装置的生产,但关键产品指标粗对苯二甲酸中对羧基苯甲醛(4-carboxybenzaldehyde,4-CBA)含量和尾气氧浓度波动范围较大,不利于工业装置的进一步优化操作。本文利用FRONT-Suite先进控制软件进行了工业PTA装置PX氧化反应过程的多变量预测控制,稳定优化了关键控制指标反应器尾氧浓度和第一结晶器尾氧浓度以及质量指标4-CBA含量的控制,取得了显著的控制效果。

多变量预测控制软件包APC-Hiecon在液化气回收装置上的应用

针对扬子石化公司芳烃厂液化气回收装置脱丁烷塔存在的进料波动大、操作变量多、关联性强等控制难点 ,使用多变量预测控制软件包APC Hiecon设计多变量预测控制器来实现对脱丁烷塔的平稳控制并提高分离效果 。

氯乙烯精馏过程多变量预测控制的应用研究

针对氯乙烯精馏装置中的高沸塔，在常规控制的基础上，采用ＡＰＣ－Ｈｉｅｃｏｎ预测控制软件包设计多变量预测控制系统。具体介绍氯乙烯精馏过程工艺和特点，多变量预测控制软件包的技术和特点，以及高沸塔单元的控制系统方案和应用结果。

多变量预测控制在乙醛精制装置中的应用

提出了一种乙醛精制装置的多变量预测控制策略。该策略应用自主开发的多变量预测控制软件将该装置两个精馏塔统一考虑实施多变量预测控制 ,减小了成品塔温度的波动 ,稳定了最终乙醛产品的质量 。

直流锅炉超超临界机组协调系统多变量预测控制方法

在分析直流锅炉超超临界机组协调控制系统被控对象特点的基础上,得到被控对象传递函数数学结构形式,建立3输入-3输出模型,并将其简化为2输入-2输出模型。采用约束条件下的多变量预测控制算法,提高协调控制系统的控制品质;采用Block模块对约束条件进行简化,提高预测控制算法的计算速度;采用基于滚动窗口的最小二乘法对协调控制系统被控对象实现在线辨识,提高预测控制模型的精度。依据模糊规则建立机组协调控制系统,并以其为非线性研究对象进行了滑压模式下定负荷和变负荷仿真试验。结果表明：采用多变量预测控制算法的控制品质优于传统PID控制,且计算速度是传统预测控制算法的5~6倍。

常减压装置鲁棒多变量预测控制应用

介绍了在常减压装置上应用先进控制技术(APC)的策略及效果分析,建立了RMPCT多变量控制器的运行环境及软硬件配置,重点论述了多变量预测控制器的控制思想和控制算法.通过APC技术的开发应用,结合实际建立常减压装置初馏与常压部分和减压部分RMPCT多变量控制器,取得了良好的应用效果.

模块多变量预测控制及其在羰基合成反应器中的应用

提出了一种模块多变量预测控制算法 ,实现了两个并列运行的羰基合成反应器的约束控制 ,使两个反应器出口的CO分压都保持在工艺约束范围内 ,同时将反应器进料配比控制在反应器在线操作优化软件给出的最佳值附近。运行结果表明 ,这种控制方案具有很大的灵活性和优秀的控制品质。

原油加热炉支路平衡多变量预测控制

介绍了通过建立加热炉各支路温度动态数学模型 ,采用广义预测控制的思想 ,使各支路温度朝支路温度平均值逼近 ,从而实现支路温差最小。在某炼油厂减压炉支路平衡控制应用中显示 ,采用多变量预测控制将带来支路温差的明显减小。

光谱油样分析数据的神经网络多变量预测技术

针对非等间隔的受加油因素影响的光谱油样分析数据的建模预测问题,利用人工神经网络高度的并行分布式、联想记忆能力、自组织学习能力和极强的非线性映射能力,建立了BP神经网络的多变量预测模型。同时,用遗传算法对网络参数进行了优化。最后,利用两组实际的航空发动机油样光谱分析数据对模型进行了验证。结果表明,提出的神经网络多变量预测模型能有效解决实际的受多因素影响的油样分析数据建模问题,具有较强的工程实用价值和通用性。

多变量预测控制技术在芳烃苯塔先进控制中的应用

介绍了多变量预测控制技术在兰州石化公司芳烃抽提先进控制系统中的应用,对利用多变量预测控制技术控制精馏单元苯塔灵敏板温度、塔顶温差、回流罐液位的策略和方案做了研究,评估了多变量预测控制技术在先进控制系统中的应用效果和产生的经济效益。

基于Matlab/Simulink的气体分离装置多变量预测控制

依据丙烯精馏塔的工艺流程,介绍丙烯精馏塔机理模型和辨识模型的构建方法,并通过系统辨识方法得到了被控对象的多输入多输出模型。介绍预测控制及其算法的基本原理,通过编写基于状态空间模型的单步预测控制算法,对丙烯精馏塔进行多变量预测控制仿真,比较了预测控制算法对可测干扰,不可测干扰的抑制作用。

基于PC机平台的多变量预测控制软件开发

研究了约束多变量系统预测控制的实现问题,开发并实现了该系统模型辨识与预测、多变量预测控制算法及约束处理等模块,基于PC机平台实现了系统的综合仿真,利用该软件可对多变量预测控制系统的性质作进一步仿真分析,并可实现典型过程控制对象的实时控制。

退火炉的非线性多变量预测分程过渡控制

介绍了一种新的非线性多变量模型预测分程过渡控制方法,将该方法应用到退火生产控制技术中,提出了一种新的退火过程控制法。对生产过程采用非线性预测控制分程过渡的优化处理,将被控对象的离线优化轨迹应用到控制器中。通过反馈控制,对控制器的一些实时参数加以补偿,经过在线滚动优化,使实际的输入、输出轨线尽可能接近给定的理想轨线。该方法可使退火炉以高性能的要求进行操作运行,以持续优化阶式变化,具有保持高性能控制以及低的工业消耗的优点,其能耗降低了20%～30%,投资回报率提高了近15%。