乙烯复杂精密精馏塔动态模拟中的平衡常数和热焓的分析与处理

复杂精密精馏塔是典型的多变量系统,而且各变量之间关联严重,对其进行建模和模拟,可以为多变量先进控制奠定基础。由于其动态机理模型十分复杂,计算精度要求极高,在其系统建模、模型求解中存在气、液相热焓和气液平衡常数的准确性对精密精馏动态模拟结果的影响突出等问题。本文以乙烯精馏塔为例,利用准确度相当高的BWR状态方程来计算气、液相焓和气液平衡常数,对能量平衡方程中热焓的时间导数项作了适当合理的简化,从而既提高了计算效率又保证了计算精度。乙烯精馏塔的动态模拟结果表明,经修正后的动态模型及模拟方法不仅能较好地描述其动态特性,而且其模拟精度高,反映了实际生产效果。     

过程预测控制中约束可行性研究与在线调整

化工过程控制中,普遍存在着各种对输入和输出变量的约束条件。系统与约束之间的矛盾有可能造成约束预测控制的优化问题不可行,为生产带来负面影响。基于线性系统离散状态空间的动态模型,从凸多面体距离角度,对有约束预测控制的可行性分析和不可行时的约束处理问题进行讨论,提出在每步求解约束预测控制律之前进行必要的可行性分析和合理的约束调整的在线滚动算法,从而使约束条件在整个时域得到满足,并且保证系统的控制性能。通过CSTR模型的控制仿真实验证明了该算法的有效性。     

基于区间控制的约束预测控制及约束影响

在实际被控过程中往往存在着很多约束条件,这使得预测控制的在线优化问题表现为非线性,难以获得控制律的具体表达式,为约束预测控制的分析造成困难基于Newton控制框架,针对线性系统离散状态空间的动态模型,考虑具有输入、输出区间约束条件下,基于区间控制思想的预测控制律的解析表达式,分别得到无约束和有约束情况下状态反馈控制律的...     

化工过程约束优化控制的可行性分析及约束处理

在化工领域过程控制中,普遍存在着各种对输出变量、输入变量甚至中间变量的约束。不同约束条件之间的矛盾会造成约束条件无法全部满足,优化控制器无可行解,给实际生产造成负面影响。从凸体几何角度,将化工生产过程中约束优化控制的可行性判定转化为凸多面体是否相交的问题,将不可行时合理的约束处理方案转化为一系列线性规划或非线性规划问题,提出无需人为参与的自动进行约束优化控制可行性分析和约束调整的算法。Shell公司提供的重油分馏塔典型案例实验证明,该算法能够在约束优化控制不可行时自动有效地进行合理的约束调整,超调量小,控制作用变化平缓,且有一定控制裕量。     

离心泵变频调速与节流分程协调节能控制

离心泵的变频调速是目前广泛采用的流量调节方法,高效节能是其最大优点,但是当流量降低时,可能造成压头过低而影响后续流程.对此,提出离心泵的变频调速与节流分程协调节能控制方法,当阀后压力大于一定值时,由流量控制器调节离心泵转速以改变泵的出口流量,当阀后压力小于一定值时,由流量控制器调节阀门开度以保持控制点需要的实际压头基本恒定,而中间段由转速和阀门开度协调控制,从而能够同时满足管路控制点所需的压力及流量.实验模拟效果证明了控制方案的可行性,并且流量与压力二者分程协调控制的节能效果显著.