[發明專利]具有用以補償模型失配的可調節積分分量的模型預測控制器

在審

• 申請號: 201610139423.0
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN105589448A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: D·蒂勒
• 申請（專利權）人: 費希爾-羅斯蒙特系統公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曹雯

1.一種用于控制過程的基于模型的過程控制器，包括：

控制器輸入，用以接收一個或多個指示所述過程中的受控變量的過程測量；

控制器輸出，用于提供一個或多個用于控制所述過程的被操縱的過程變量的控制信 號；

過程模型單元，包括對過程的運行建模的過程模型，其中所述過程模型單元基于所述 過程模型生成預測的過程變量；

第一求和器，其從所述過程的被操縱的過程變量的當前測量值中減去所預測的過程變 量以產生被提供為所述過程模型單元的輸入的第一誤差信號；

第二求和器，其從用于所述過程變量的給定點值中減去所預測的過程變量以產生第二 誤差信號；

控制單元，其使用所述第二誤差信號生成初步控制信號；

積分器，其對所述第一誤差信號或所述第二誤差信號積分以產生積分誤差信號；以及

組合器單元，其耦合至所述積分器和所述控制單元以將所述積分誤差信號與所述初步 控制信號組合來產生用于控制所述過程的所述被操縱的過程變量的最終控制信號。

2.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其他制造業所述積分器為一個并且 僅有一個積分器。

3.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型包括一個 或多個線性階躍響應模型或一個或多個脈沖響應模型，以及，其中，所述控制單元實施動態 矩陣控制算法以產生所述初步控制信號。

4.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型為第一性 原理模型。

5.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型為一階加 時滯過程模型。

6.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型為二階過 程模型。

7.根據權利要求6的所述基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型為二階加 時滯過程模型。

8.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述控制單元實施模型 預測控制算法。

9.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述控制單元實施包括 卡曼濾波的模型預測控制算法。

10.根據權利要求9的所述基于模型的過程控制器，其特征在于，所述卡曼濾波為常規 卡曼濾波。

11.根據權利要求9的所述基于模型的過程控制器，其特征在于，所述卡曼濾波為簡化 卡曼濾波。

12.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述積分器可調節。

13.根據權利要求12的所述基于模型的過程控制器，其特征在于，所述積分器基于所述 過程的分數時滯可調節。

14.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述組合器單元包括 求和器。

15.根據權利要求1所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型單元使 用一個或多個最終控制信號值作為對所述過程模型的輸入以產生所述預測的過程變量值。

16.根據權利要求15所述的基于模型的過程控制器，其特征在于，所述過程模型單元還 使用一個或多個在所述過程中的被測擾動值作為對所述過程模型的輸入以產生所述預測 的過程變量值。