[發(fā)明專利]誤差容忍限機制下的焦化加熱爐輻射出口溫度控制方法無效

申請?zhí)枺?/td>	201110457803.6	申請日：	2011-12-31
公開（公告）號：	CN102520618A	公開（公告）日：	2012-06-27
發(fā)明（設計）人：	張日東;薛安克;王俊宏;孔亞廣;王建中	申請（專利權）人：	杭州電子科技大學
主分類號：	G05B13/04	分類號：	G05B13/04;C10G9/00
代理公司：	杭州求是專利事務所有限公司 33200	代理人：	杜軍
地址：	310018 浙***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	誤差容忍機制焦化加熱爐輻射出口溫度控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明屬于自動化技術領域，涉及一種誤差容忍限機制下的焦化加熱爐輻射出口溫度系統(tǒng)的預測函數控制(PFC)與比例積分微分控制（PID）的混合控制方法。?

背景技術

焦化加熱爐是煉油化工生產部門的重要設備，其要求是為渣油等重要原料加熱，以滿足后續(xù)工序的操作工況和產品質量。為此，生產過程的各個主要工藝參數必須嚴格控制。然而焦化加熱爐設備是一個復雜的被控對象，輸入量與輸出量之間相互關聯。對于焦化加熱爐輻射出口溫度系統(tǒng)來說：原料負荷發(fā)生變化引起原料壓力和原料流量變化的同時，也引起輻射出口溫度發(fā)生變化；加熱爐燃料流量的變化直接影響輻射出口溫度的變化；后續(xù)分餾塔液位量的變化會導致輻射流量發(fā)生變化，進一步導致輻射出口溫度等的變化。這些不利因素導致傳統(tǒng)的控制手段精度不高，又進一步導致后續(xù)生產控制參數不穩(wěn)定，產品合格率低，加熱爐效率低下。目前實際工業(yè)中焦化加熱爐的輻射出口溫度控制基本上采用傳統(tǒng)簡單的控制手段，甚至必要時候手動操作，控制參數僅僅依賴技術人員經驗，使生產成本增加，控制效果很不理想。我國焦化加熱爐控制與優(yōu)化技術比較落后，能耗居高不下，控制性能差，自動化程度低，很難適應節(jié)能減排以及間接環(huán)境保護的需求，這其中直接的影響因素之一便是焦化加熱爐系統(tǒng)的控制方案問題。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目標是針對現有的焦化加熱爐輻射出口溫度系統(tǒng)控制技術的不足之處，提供一種誤差容忍限機制下的焦化加熱爐輻射出口溫度系統(tǒng)控制方法，具體是一種預測函數控制(PFC)與比例積分微分控制（PID）的混合控制方法。該方法彌補了傳統(tǒng)控制方式的不足，保證控制具有較高的精度和穩(wěn)定性的同時，也保證形式簡單并滿足實際工業(yè)過程的需要。?

本發(fā)明方法首先基于焦化加熱爐輻射出口溫度實時過程數據建立過程模型，挖掘出基本的過程特性；然后基于該過程模型建立比例積分微分控制回路；最后通過計算預測函數控制器的參數，將比例積分微分控制與焦化加熱爐輻射出口溫度對象整體實施預測函數控制。?

本發(fā)明方法的步驟包括：?

(1)采用典型的響應曲線法設計輻射出口溫度過程的比例積分微分控制器，具體方法是：

a.將過程的比例積分微分控制器停留在手動操作狀態(tài)，操作撥盤使其輸出有個階躍變化，由記錄儀表記錄實際過程的輸出值，將實際過程輸出值?的響應曲線轉換成無量綱形式，具體是：

其中，是比例積分微分控制器的輸出有階躍變化時的實際過程輸出的穩(wěn)態(tài)值。

b.選取滿足的兩個計算點和，依據下式計算比例積分微分控制器所需要的參數、：?

其中，為過程的比例積分微分控制器輸出的階躍變化幅度。

c.計算過程的比例積分微分控制器的參數，具體是：?

其中為比例積分微分控制器的比例參數，為比例積分微分控制器的積分參數，分別為比例積分微分控制器的微分參數。

(2)設計預測函數比例積分微分控制器，具體步驟是：?

d.將過程的比例積分微分控制器停留在自動操作狀態(tài)，操作撥盤使其輸入有階躍變化，由記錄儀表記錄實時過程的輸出，將過程輸出值的響應曲線轉換成無量綱形式，具體是：

其中，是過程的比例積分微分控制器的輸入有階躍變化時的過程輸出的穩(wěn)態(tài)值。