專利名稱：化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法。
背景技術(shù)：
化工過程是我國流程工業(yè)過程的重要組成部分，其控制的有效與否直接對(duì)后續(xù)的工藝處理過程以及降低全流程的能耗均有重大意義。作為工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要主體，流程工業(yè)生產(chǎn)過程水平的提高對(duì)整個(gè)工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高起著至關(guān)重要的作用。為此，生產(chǎn)過程的各個(gè)主要工藝參數(shù)必須嚴(yán)格控制。隨著市場對(duì)石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，以及生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，工藝過程變得更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的控制方法雖滿足了一定的要求，但難以進(jìn)一步提升控制水平。簡單的過程控制已經(jīng)無法滿足控制精度和平穩(wěn)性的要求，產(chǎn)品合格率低，裝置效率低下，形成了從常規(guī)控制發(fā)展到復(fù)雜控制、先進(jìn)控制等高級(jí)階段的要求。而目前實(shí)際工業(yè)中控制基本上采用傳統(tǒng)的簡單控制手段，控制參數(shù)完全依賴技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)，使生產(chǎn)成本增加，控制效果很不理想。我國化工過程控制與優(yōu)化技術(shù)比較落后，能耗居高不下，控制性能差，自動(dòng)化程度低，很難適應(yīng)節(jié)能減排以及間接環(huán)境保護(hù)的需求，這其中直接的影響因素之一便是系統(tǒng)的控制方案問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是針對(duì)現(xiàn)有的化工過程系統(tǒng)控制技術(shù)的不足，提供一種化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法。該方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制方式的不足，保證控制具有較高的精度和穩(wěn)定性的同時(shí)，也保證形式簡單并滿足實(shí)際工業(yè)過程的需要。本發(fā)明方法首先基于化工過程實(shí)際數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù)過程模型，挖掘出基本的過程特性；然后基于該傳遞函數(shù)過程模型建立擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制回路；最后通過計(jì)算二次型控制器的參數(shù)，將過程對(duì)象實(shí)施二次型控制。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過數(shù)據(jù)采集、過程處理、預(yù)測機(jī)理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化等手段，確立了一種化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法，利用該方法可有效提高控制的精度，提高控制平穩(wěn)度。本發(fā)明方法的步驟包括:
(I)利用化工過程實(shí)際數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù)過程模型，具體方法是:
步驟(I).操作化工過程的輸入使其有個(gè)階躍變化，由記錄儀表記錄化工過程實(shí)時(shí)輸
出，將化工過程實(shí)時(shí)輸出值7伏)的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無量綱形式y(tǒng)/(k:
y/(k) = y(k)Iy(m)
其中，是化工過程實(shí)時(shí)輸出J(.t)的穩(wěn)態(tài)值。步驟(2).選取兩個(gè)計(jì)算點(diǎn)，y/￠^k1)=0.39,y/(^k2) = 0.63,依據(jù)以下計(jì)算公式計(jì)算傳遞函數(shù)過程模型所需要的參數(shù)和T1:
權(quán)利要求
1.化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法，其特征在于該方法的具體步驟是:1.利用化工過程實(shí)際數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù)過程模型，具體方法是: 步驟(I):操作化工過程的輸入使其有個(gè)階躍變化，由記錄儀表記錄化工過程實(shí)時(shí)輸出，將化工過程實(shí)時(shí)輸出值Jp.》的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無量綱形式/(*):
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法。目前采用傳統(tǒng)的簡單控制手段，控制參數(shù)完全依賴技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)，控制效果很不理想。本發(fā)明方法首先基于化工過程實(shí)際數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù)過程模型，挖掘出基本的過程特性；然后基于該傳遞函數(shù)過程模型建立擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制回路；最后通過計(jì)算二次型控制器的參數(shù)，將過程對(duì)象實(shí)施二次型控制。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過數(shù)據(jù)采集、過程處理、預(yù)測機(jī)理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化等手段，確立了一種化工過程非最小實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間二次型控制方法，利用該方法可有效提高控制的精度，提高控制平穩(wěn)度。本發(fā)明方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制的不足，并有效地方便了控制器的設(shè)計(jì)，保證控制性能的提升。
文檔編號(hào)G05B13/00GK103076741SQ201310018110
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者張日東, 陳霄, 鄭松 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)