[發(fā)明專利]兩階段模型預(yù)測(cè)控制技術(shù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910176203.5
• 申請(qǐng)日: 2009-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101713988A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程緒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾默生過(guò)程管理電力和水力解決方案有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;宋志強(qiáng)

1.一種用于在一過(guò)程中控制一集合的過(guò)程變量的方法，所述方法包括：

存儲(chǔ)所述過(guò)程變量的一集合的過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn)；

存儲(chǔ)所述過(guò)程的一過(guò)程模型；

接收所述過(guò)程變量的一集合的測(cè)得過(guò)程變量值；

使用所述集合的過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn)及所述集合的測(cè)得過(guò)程變量值，實(shí)施一 多輸入／多輸出控制程序，以開(kāi)發(fā)一控制信號(hào)，用于控制過(guò)程，包括：

使用一第一目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)一前饋控制元件， 所述第一目標(biāo)函數(shù)使用所述集合的過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn)；

使用一第二目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)一反饋控制元件， 所述第二目標(biāo)函數(shù)使用所述集合的測(cè)得過(guò)程變量值；

結(jié)合所述前饋控制元件及所述反饋控制元件，以產(chǎn)生所述控制信 號(hào)；以及

使用所述控制信號(hào)來(lái)控制所述集合的過(guò)程變量。

2.如權(quán)利要求1所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中實(shí)施 所述多輸入／多輸出控制程序的步驟包括使用一第一模型預(yù)測(cè)控制程序結(jié)合 所述第一目標(biāo)函數(shù)，以產(chǎn)生所述前饋控制元件，而且包括使用一第二模型預(yù) 測(cè)控制程序結(jié)合所述第二目標(biāo)函數(shù)，以產(chǎn)生所述反饋控制元件。

3.如權(quán)利要求1所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中使用 所述第一目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述前饋控制元件的步驟包 括使用所述過(guò)程模型來(lái)確定最小化所述第一目標(biāo)函數(shù)的一集合的前饋控制 信號(hào)，及其中使用所述第二目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述反饋控 制元件的步驟包括使用所述過(guò)程模型來(lái)確定最小化所述第二目標(biāo)函數(shù)的一 集合的反饋控制信號(hào)。

4.如權(quán)利要求3所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中所述 第一目標(biāo)函數(shù)不同于所述第二目標(biāo)函數(shù)。

5.如權(quán)利要求3所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中使用 所述第一目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述前饋控制元件的步驟包 括使用作為所述第一目標(biāo)函數(shù)的一函數(shù)，所述函數(shù)確定所述集合的過(guò)程變量 中的一過(guò)程變量的一預(yù)測(cè)值與所述集合的過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn)中的一過(guò)程變量 設(shè)定點(diǎn)之間的差。

6.如權(quán)利要求3所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中使用 所述第一目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述前饋控制元件的步驟包 括使用作為所述第一目標(biāo)函數(shù)的一函數(shù)，所述函數(shù)基于一擾動(dòng)變量補(bǔ)償所述 集合的過(guò)程變量中的一過(guò)程變量的誤差，確定由所述過(guò)程模型確定的所述集 合的過(guò)程變量中的所述過(guò)程變量的一預(yù)測(cè)值與所述集合的過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn) 中的一過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn)之間的差。

7.如權(quán)利要求3所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中使用 所述第一目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述前饋控制元件的步驟包 括使用作為所述第一目標(biāo)函數(shù)的一函數(shù)，所述函數(shù)確定所述集合的過(guò)程變量 中的一過(guò)程變量的一預(yù)測(cè)值與所述集合的過(guò)程變量設(shè)定點(diǎn)中的一過(guò)程變量 設(shè)定點(diǎn)之間的差，并確定用于產(chǎn)生所述集合的過(guò)程變量中的所述過(guò)程變量的 所述預(yù)測(cè)值的一控制信號(hào)在兩個(gè)采樣時(shí)間之間的變化。

8.如權(quán)利要求3所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中使用 所述第一目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述前饋控制元件的步驟包 括使用作為所述第一目標(biāo)函數(shù)的一函數(shù)，所述函數(shù)確定在多個(gè)采樣時(shí)間所述 集合的過(guò)程變量的一集合的預(yù)測(cè)值與所述集合的過(guò)程變量的一集合的設(shè)定 點(diǎn)之間的平方差的和，并計(jì)算一控制信號(hào)在所述多個(gè)采樣時(shí)間中的至少一些 采樣時(shí)間之間的平方變化的和。

9.如權(quán)利要求3所述的用于控制一集合的過(guò)程變量的方法，其中使用 所述第二目標(biāo)函數(shù)及所存儲(chǔ)的過(guò)程模型來(lái)開(kāi)發(fā)所述反饋控制元件的步驟包 括使用作為所述第二目標(biāo)函數(shù)的一函數(shù)，所述函數(shù)確定所述集合的測(cè)得過(guò)程 變量值中的一測(cè)得過(guò)程變量值與所述集合的過(guò)程變量中的一過(guò)程變量的一 預(yù)測(cè)值之間的誤差。