[發明專利]內部熱耦合精餾塔的非線性模型預測控制系統及方法

無效

• 申請號: 201010214267.2
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN101887262A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 劉興高;王成裕
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及先進精餾過程的控制系統和方法設計領域，特別地，涉及一種內部熱耦合精餾塔的非線性模型預測控制系統及方法。

背景技術

精餾是化工生產中最被廣泛應用的分離方法，它利用氣-液兩相的傳質和傳熱來達到分離的目的。同時它也是化學工業中能耗最大的單元過程，分離過程的能耗大約占整個化工工業的40％，而其中95％精餾過程消耗的。節能是化學、石油化工過程的一個重要因素。高的能耗、經濟情況、市場波動在迫使著每個企業將其操作成本降低到最低限。

內部熱耦合精餾塔是一種全新的高效節能的精餾裝置及方法，它設計合理，與常規精餾塔相比能實現能耗的大幅度降低，大大提高了能源的利用率。但是由于內部熱耦合精餾塔具有復雜的動態特性，強烈的非線性和引入熱耦合后回路之間的強耦合性，傳統的如PID及其它線性控制方案很難得到較好的控制效果。

發明內容

為了克服現有的內部熱耦合精餾塔所具備的復雜的動態特性、強烈的非線性和引入內耦合后回路之間的強耦合性，傳統的如PID及其它線性控制方案很難得到較好的控制效果的不足，本發明提供一種能夠適應內部熱耦合精餾塔的動態特性、強烈的非線性和引入熱耦合后回路之間的強耦合性，并提供良好的控制效果的內部熱耦合精餾塔的非線性模型預測控制系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種內部熱耦合精餾塔的非線性模型預測控制系統，包括與內部熱耦合精餾塔直接連接的現場智能儀表、用于存放歷史數據的數據庫及上位機，所述現場智能儀表、數據庫及上位機依次相連，所述的上位機包括非線性模型預測控制器，所述的非線性模型預測控制器包括：

組分推斷模塊：用于依據檢測得到的溫度與壓強數據推斷組分，其算式為(1)、(2)：

Y1=αα-1-10(a-bT1+c)(α-1)Pr---(1)]]>

Xn=Psα10(a-Tn+cb)(α-1)-1α-1---(2)]]>