基于模型預(yù)測控制ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 23:43本頁面
【正文】 公司結(jié)合 DMC和 Setpoint公司的的多變量控制技術(shù)推出了 DMCplus控制軟件包。 主要特點(diǎn)是 :過程模型辨識(shí) 。 處理約束 。 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)化 。 能處理大型控制問題。 ? DMCplus控制軟件包可以用簡單的步驟來構(gòu)造控制器。控制器使用成功與否取決于工程師對(duì)該工藝過程和其約束條件的理解程度。對(duì)工藝過程和其約束情況的理解對(duì)正確選擇操縱變量、擾動(dòng)變量以及被控變量是非常重要的。 ? DMCplus控制器通過減少過程擾動(dòng)的影響而獲得平穩(wěn)操作以及使對(duì)象始終工作在最優(yōu)工作點(diǎn)來獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 . Honeywell先進(jìn)控制的技術(shù)包括： 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái) PHD 分餾塔工藝計(jì)算軟件包 Fractionator Toolkit 中間調(diào)節(jié)控制器 IRC 多變量控制器 RMPC 工藝計(jì)算結(jié)果的化驗(yàn)室數(shù)據(jù)校正軟件LABUPD等。 1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái) PHD PHD( Process History Database )是Honeywell公司過程歷史數(shù)據(jù)庫的簡稱，在先進(jìn)控制系統(tǒng)中用作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)兩大功能： 與 DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊； 為上位機(jī)的應(yīng)用程序提供處理過的高可靠性數(shù)據(jù)，整個(gè)軟件在 NT環(huán)境下運(yùn)行。 2. 分餾工藝計(jì)算軟件包 ? 分餾塔工藝計(jì)算主要包括以下計(jì)算： ? Reid蒸氣壓； ? 塔內(nèi)氣相和液相計(jì)算； ? ASTM D86餾程計(jì)算； ? 冰點(diǎn)計(jì)算； ? 傾點(diǎn)計(jì)算； ? 壓力補(bǔ)償溫度； ? 閃點(diǎn)計(jì)算。 3. 化驗(yàn)數(shù)據(jù)校正 為保證控制器能正確地對(duì)裝置進(jìn)行控制，作為 受控變量的產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)算值，必須具備一定的準(zhǔn)確性，因此有必要對(duì)工藝計(jì)算結(jié)果定期進(jìn)行校正。 化驗(yàn)室校正的基本思想是以采樣時(shí)刻的化驗(yàn)值為準(zhǔn)，與計(jì)算的平均值進(jìn)行比較，推算出兩者之 間的偏差(稱為 BIAS )，并把該值按一定速率在線地作用于以后的計(jì)算結(jié)果，從而得到一個(gè)修正后的產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)算。在操作相對(duì)平穩(wěn)時(shí)，使用修正后的產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)算作為受控變量，基本滿足先進(jìn)控制的要求。 加熱爐支路平衡控制有兩部分功能： 其一是在保證加熱爐總進(jìn)料不變的條件下，以溫度均衡為原則，通過重新分配支路流量，使支路出口溫度的極差最小，從而達(dá)到提高操作平穩(wěn)性，延長爐管使用壽命的目的； 其二是根據(jù)人工輸入的處理量目標(biāo)值，在支路流量有調(diào)節(jié)余地的條件下，按 PID 算法逐步提降總進(jìn)料量，使其最終達(dá)到目標(biāo)值。 4 .2非線性液位控制 非線性液位控制軟件是液位預(yù)估控制器的一個(gè)應(yīng)用，它能根據(jù)液位和緩沖容器的幾何尺寸，計(jì)算出液位對(duì)流量的響應(yīng)模型。讓液位在一定范圍 內(nèi)波動(dòng)而緩沖流量，使工藝過程平穩(wěn)變化。它將液位控制在一個(gè)范圍內(nèi)，而不是設(shè)定點(diǎn)的液位控 制。 5. 魯棒多變量預(yù)估控制技術(shù) 5 .1魯棒多變量預(yù)估控制技術(shù)簡稱為 RMPCT ( R0bust Multivariable Predictive Control Technology),的組成： 模型辨識(shí)器用于從裝置的階躍測試數(shù)據(jù)獲取控制器使用的對(duì)象模型； 控制器離線仿真器器用于對(duì)控制器進(jìn)行離線仿真，生成控制器使用的模型文件； 批量建點(diǎn)工具為在線運(yùn)行的控制器自動(dòng)批量建點(diǎn)，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，并生成控制器組態(tài)文件； 在線運(yùn)行的多變量預(yù)估控制器是多變量預(yù)估控制技術(shù)的核心內(nèi)容。 魯棒多變量預(yù)估控制器簡稱 RMPC，適用于變量間耦合嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)變化、約束較多、滯后大、非最小相位系統(tǒng)等多種情況下多變量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制?？刂破饕话愣家匝b置的一個(gè)獨(dú)立單元 (如常壓塔 )作為整體進(jìn)行控制，除能把整個(gè)過程控制在允許的約束之內(nèi)，還可在操作條件有自由度的情況下，把過程推向其經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化的操作點(diǎn)上。 RMPC是基于 MINMAX算法設(shè)計(jì)的多變量模型預(yù)估控制器，具有較強(qiáng)的魯棒性，即使在裝置發(fā)生較大變化時(shí)，也能滿足裝置控制要求。 RMPC根據(jù)裝置的測試數(shù)據(jù)和工程知識(shí)建立描述動(dòng)態(tài)過程的數(shù)學(xué)模型，利用基于裝置模型的預(yù)估算法和歷史數(shù)據(jù)預(yù)測關(guān)鍵變量的未來行為，決定當(dāng)前操作變量的調(diào)節(jié)方向和大小，以使受控變量與其目標(biāo)值的偏差最小，這是模型預(yù)測 的原理。 RMPC采用了一種漏斗式的區(qū)域控制算法，即最優(yōu)化的區(qū)域控制，力求以最小的控制作用獲得最優(yōu)的控制響應(yīng)。在控制過程中，漏斗控制區(qū)域自動(dòng)以當(dāng)前受控變量值為初值，以要求的閉環(huán)響應(yīng)時(shí)間為長度張開漏斗，實(shí)施控制作用，使受控變量處于漏斗區(qū)域內(nèi)，而當(dāng)受控變量處于區(qū)域內(nèi)時(shí)，控制器將不再采取進(jìn)一步的控制作用，以提高整個(gè)控制系統(tǒng)的魯棒性。 RMPC的另一種顯著特點(diǎn)是其靜態(tài)優(yōu)化功能，分為線性優(yōu)化和二次優(yōu)化。用戶可根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo) (例經(jīng)濟(jì)目標(biāo) )決定各變量的優(yōu)化加權(quán)因子?？刂破髟诒ＷC各受控變量滿足其控制要求的前提下，根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)和加權(quán)因子的大小確定操縱變量的優(yōu)化方向，達(dá)到優(yōu)化目的。 RMPC對(duì)其輸入變量的有效性檢查功能可以保證不至于因輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而產(chǎn)生誤動(dòng)作。 從安全性方面保證了控制器的長周期投用。 關(guān)閉
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