基于预测推理的蒸馏组分控制

2011-03-27李云鹏隋添翼许红岩于欢欢

长春工业大学学报 2011年3期

李云鹏，隋添翼，张洋，刘润，许红岩，于欢欢

（长春工业大学电气与电子工程学院，吉林长春 130012）

0 引言

当今化学工业生产过程日益依赖于仪表的准确测量和频繁记录，为满足蒸馏组分的实时控制，推理控制理论日益凸显其重要性。在从过程数据中提取有效信息时，推理控制系统能给出良好的解决方案。用最小二乘回归法建立推理模型，从在线测量的过程变量中估计出产品组分的方法是简单有效的。当考虑到过程数据的高度相关性，此方法却未必可靠。

为了解决共线性问题，可采用偏最小二乘法设计组分估计器并建立产品组分固定的推理模型，Skogestad和Mejdell利用二进制精馏塔的线性模型将3种不同推理估计器进行对比后总结出:稳态推理估计器具有内在的前馈作用，良好的控制性能可以通过稳态主组分回归推理估计器实现，这相当于使用了动态卡尔曼滤波器[1]。Kano等人进一步研究出了基于偏最小二乘法的推理模型，它能够从在线测量的塔板温度、流量、压力等过程数据中估计出多组分精馏塔的产品构成。

为设计推理控制系统优化蒸馏组分控制的性能，需研究以下两个问题:

1）推理模型的选择;

2）控制结构的选择。

解决重点放在推理模型的内在前馈作用上。提出一种基于推理模型的新型控制系统——预测推理控制系统。此方法通过控制将来的组分而非当前的组分，在扰动影响产品组分之前实现补偿。