專利名稱：一種反應釜溫度混合控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于自動化技術領域，涉及一種反應釜溫度的非最小化模型預測函數(shù) (^SSPFC)與比例積分微分(PID)混合控制方法。
背景技術：
反應釜是化工、制藥、發(fā)酵等生產(chǎn)的核心設備，其運行的平穩(wěn)直接關系到生產(chǎn)的質量指標和效益，其中反應釜溫度是重要的控制參數(shù)之一，其控制效果的好壞與產(chǎn)品質量和產(chǎn)量有直接重要的關系。在整個設備中，反應釜的溫度控制是要求較嚴格的，也是比較復雜的，用普通常規(guī)控制通常難以實現(xiàn)有效的控制。在反應釜中，通過對釜內的夾套通以加熱水，使釜溫升高，同時當加熱到預定反應溫度后就停止加熱，反應過程中在夾套中通以冷卻水，將反應產(chǎn)生的多余熱量移走，控制溫度保持恒定。由于反應過程既是放熱的化學反應， 又是物理變化過程，加上攪拌是否均勻，活化劑的活性如何，以及物料的成分、含水量等因素對反應效果均有影響，反應過程是一個具有十分復雜非線性特性的綜合過程。這些不利因素導致傳統(tǒng)的控制手段精度不高，又進一步導致后續(xù)生產(chǎn)控制參數(shù)不穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率低，反應釜效率低下。目前實際工業(yè)中反應釜溫度控制基本上采用傳統(tǒng)的或簡單的控制手段，控制參數(shù)依賴技術人員經(jīng)驗，使生產(chǎn)成本增加，控制效果不太理想。我國反應釜溫度控制與優(yōu)化技術比較落后，能耗居高不下，控制性能差，自動化程度低，很難適應節(jié)能減排以及間接環(huán)境保護的需求，這其中直接的影響因素之一便是反應釜溫度系統(tǒng)的控制方案問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的反應釜溫度控制技術的不足之處，提供一種反應釜溫度混合控制方法。本發(fā)明方法采用基于非最小化模型預測函數(shù)控制與比例積分微分控制的混合控制方法。該方法彌補了傳統(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，也保證形式簡單并滿足實際工業(yè)過程的需要。本發(fā)明方法首先基于該過程建立比例積分微分控制回路；然后基于反應釜溫度實時過程數(shù)據(jù)建立過程模型，挖掘出基本的過程特性；最后通過計算非最小化模型預測函數(shù)控制器的參數(shù)，將比例積分微分控制與反應釜溫度對象整體實施非最小化模型預測函數(shù)控制。本發(fā)明的技術方案是通過數(shù)據(jù)采集、過程辨識、預測機理、數(shù)據(jù)驅動、優(yōu)化等手段， 確立了一種反應釜溫度系統(tǒng)的非最小化模型預測函數(shù)控制與比例積分微分控制的混合控制方法，利用該方法可有效提高控制的精度。本發(fā)明方法的步驟包括
(1)采用響應曲線法設計反應釜溫度過程的比例積分微分控制器，具體方法是 a.將反應釜溫度過程的比例積分微分控制器停留在手動操作狀態(tài)，操作撥盤使其輸出有階躍變化，由記錄儀表記錄反應釜溫度的輸出值禍，將其轉換成無量綱形式義汸)，具體是艦=》、購加) 其中，7/ )是反應釜溫度輸出值. 汰)的穩(wěn)態(tài)值。b.選取滿足
權利要求
1. 一種反應釜溫度混合控制方法，其特征在于該方法的具體步驟是步驟(1).采用響應曲線法設計反應釜溫度過程的比例積分微分控制器，具體方法是I.將反應釜溫度過程的比例積分微分控制器停留在手動操作狀態(tài)，操作撥盤使其輸出有階躍變化，由記錄儀表記錄反應釜溫度的輸出值JxΦ)，將其轉換成無量綱形式犬汰)，具體是:
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反應釜溫度混合控制方法。現(xiàn)有方法控制效果不好，不適應節(jié)能減排及環(huán)保的需求。本發(fā)明方法首先采用典型的響應曲線法設計反應釜溫度過程的比例積分微分控制器，然后利用反應釜溫度實時過程數(shù)據(jù)建立非最小化模型預測函數(shù)控制器所需的過程模型，再設計非最小化模型預測函數(shù)比例積分微分控制器，根據(jù)目標函數(shù)得到當前的控制參數(shù)值。本發(fā)明提出的控制方法可以有效減少反應釜溫度工藝參數(shù)與實際反應釜溫度工藝參數(shù)之間的誤差，進一步彌補了傳統(tǒng)控制器的不足，同時保證控制裝置操作在最佳狀態(tài)，使生產(chǎn)過程的反應釜溫度工藝參數(shù)達到嚴格控制。
文檔編號G05D23/30GK102156496SQ20111008603
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權日2011年4月7日
發(fā)明者孔亞廣, 張日東, 王建中, 葛銘, 薛安克 申請人:杭州電子科技大學