[發明專利]一種工業過程的控制方法和設備

有效

• 申請號: 201210084637.4
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103365207A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 甘中學;李金來;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種工業過程的控制方法，

所述工業過程具有多個輸入變量以及隨所述多個輸入變量的改變而變化的多個輸出變量，所述多個輸入變量是執行所述工業過程的工業設備的可控變量，所述多個輸出變量是與所述工業過程的運行結果有關的變量，所述多個輸入變量和所述多個輸出變量在穩態下對應的多個穩態輸入變量和多個穩態輸出變量需要滿足預先設定的條件，

其特征在于，所述方法包括：

步驟1.針對每個穩態輸入變量設置穩態輸入變量權值，并針對至少一個穩態輸入變量設置穩態輸入變量目標值；

步驟2.基于目標函數和關于所述多個穩態輸出變量與所述多個穩態輸入變量之間的穩態函數關系模型進行優化計算，以獲得在滿足所述預先設定的條件的情況下，使所述目標函數取得極值的下一時刻穩態輸入變量的值，作為下一時刻穩態輸入變量值，所述目標函數是以所述穩態輸入變量權值、所述穩態輸入變量目標值為參數，并且以所述下一時刻穩態輸入變量為變量的函數；

步驟3.將所述下一時刻穩態輸入變量值傳到基礎控制回路對所述工業設備的可控變量實施控制。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述目標函數是所述下一時刻穩態輸入變量與所述穩態輸入變量目標值之差與所述穩態輸入變量權值的乘積的一次函數或二次函數。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述穩態輸入變量權值是所述穩態輸入變量值發生單位變化所涉及的成本值。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述多個穩態輸入變量和所述多個穩態輸出變量之間的穩態函數關系模型為穩態輸出增量是穩態輸入增量與擾動輸入增量的線性組合與修正誤差之和，線性組合的系數根據對象穩態模型來確定，

所述穩態輸出增量是下一時刻穩態輸出變量與當前時刻穩態輸出變量之間的差值，

所述穩態輸入增量是下一時刻穩態輸入變量與當前時刻穩態輸入變量之間的差值，

所述擾動輸入增量是當前時刻擾動輸入值與上一時刻擾動輸入值之間的差值。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，還包括：

為所述至少一個穩態輸入變量設定穩態輸入變量目標范圍，所述穩態輸入變量目標值在所述穩態輸入變量目標范圍之中；

多次重復執行所述步驟2和步驟3，以使得最終得到的所述至少一個穩態輸入變量的下一時刻穩態輸入變量值在所述穩態輸入變量目標范圍之內。

6.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，還包括：

為所述至少一個穩態輸出變量設定穩態輸出變量目標范圍，

其中，通過多次重復執行所述步驟2和步驟3，還使得根據所述下一時刻穩態輸入變量值，通過所述穩態函數關系模型獲得的所述至少一個穩態輸出變量的下一時刻穩態輸出變量值在所述穩態輸出變量目標范圍之內。

7.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述多個穩態輸入變量中部分穩態輸入變量為未設置目標設定點的第一穩態輸入變量，部分穩態輸入變量為設置了目標設定點的第二穩態輸入變量，所述目標設定點包括穩態輸入變量目標值，

所述目標函數為：

下一時刻第一穩態輸入變量與當前時刻第一穩態輸入變量之差與第一穩態輸入變量權值的乘積的一次函數，加上下一時刻第二穩態輸入變量與穩態輸入變量目標值之差與第二穩態輸入變量權值的乘積的一次函數，或者

下一時刻第一穩態輸入變量與當前時刻第一穩態輸入變量之差與第一穩態輸入變量權值的乘積的二次函數，加上下一時刻第二穩態輸入變量與穩態輸入變量目標值之差與第二穩態輸入變量權值的乘積的二次函數。