[發(fā)明專利]一種用于蒸發(fā)工序的智能控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810763314.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN108646695B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李律
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州數(shù)亦有道科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張慧英

1.一種用于蒸發(fā)工序的智能控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分別確定蒸發(fā)工序中的輸入向量U、輸出向量Y、觀察向量V所包含的物理量；所述的輸入向量U包括新蒸汽流量、蒸發(fā)原液流量；輸出向量Y為出料濃度；觀察向量V包括出料濃度、新蒸汽溫度、蒸發(fā)原液濃度、蒸發(fā)原液溫度；其中，蒸發(fā)工序的狀態(tài)方程采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法得到的狀態(tài)方程；

(2)調(diào)研蒸發(fā)工序的人工控制經(jīng)驗(yàn)規(guī)則集合C(U,V)，C(U,V)中包含了觀察向量V中每個(gè)物理量發(fā)生變化時(shí)，輸入向量U將發(fā)生如何變化的規(guī)則；

(3)將出料濃度的控制目標(biāo)S作為主控界面上的一個(gè)數(shù)據(jù)接口，由用戶現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置；

(4)通過數(shù)據(jù)采集程序?qū)崟r(shí)采集觀察向量V的物理量值，并代入C(U,V)；讀取用戶設(shè)置的控制目標(biāo)值S，代入T(U,S)；

(5)通過梯度下降算法求解輸入向量U，在限制條件構(gòu)成的解空間C(U,V)中使得目標(biāo)函數(shù)T(U,S)的值最小；

(6)將計(jì)算出的新蒸汽流量和蒸發(fā)原液流量通過PID調(diào)節(jié)流量閥門作用到蒸發(fā)工序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于蒸發(fā)工序的智能控制方法，其特征在于：所述蒸發(fā)工序的狀態(tài)方程的表達(dá)式如下：

X(t+1)＝U(t)*W1_U+X(t)*W1_X

Y(t)＝X(t)*W2

其中，t為狀態(tài)方程迭代的單位時(shí)間，是狀態(tài)方程在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中相鄰兩次迭代的時(shí)間間隔；X為狀態(tài)向量，用來表示整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，其類別為物理量或邏輯量；W1_U為輸入向量的參數(shù)矩陣；W1_X為狀態(tài)向量的參數(shù)矩陣；W2為輸出向量的參數(shù)矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于蒸發(fā)工序的智能控制方法，其特征在于：在狀態(tài)方程中，用X(0)表示狀態(tài)向量的初始值，假定狀態(tài)方程的時(shí)間窗口為N，通過狀態(tài)方程計(jì)算出Y(1)、Y(2)、……、Y(N-1)、Y(N)，Y是關(guān)于U的表達(dá)式，其中X(0)、N、W1_U、W1_X、W2為常數(shù)；用S(1)、S(2)、……、S(N-1)、S(N)表示時(shí)間窗口N之內(nèi)的輸出向量的控制目標(biāo)值，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)T(U,S)＝(Y(1)-S(1))²+(Y(2)-S(2))²+……+(Y(N-1)-S(N-1))²+(Y(N)-S(N))²；T(U,S)是Y序列和S序列差值的平方和，反映了狀態(tài)方程的預(yù)測(cè)輸出值與目標(biāo)輸出值之間的偏差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于蒸發(fā)工序的智能控制方法，其特征在于：所述的人工控制經(jīng)驗(yàn)規(guī)則集合C(U,V)具體如下：人工收集得到蒸發(fā)工序中的人工經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，并將其轉(zhuǎn)換為關(guān)于U的不等式方程組，用C(U)表示；C(U)是隨著被控制對(duì)象的變化而變化的，引入觀察向量V表示被控制對(duì)象中會(huì)對(duì)C(U)產(chǎn)生影響的物理量，從而C(U)更加準(zhǔn)確的表示為C(U,V)其中，為了在智能控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)反饋控制，觀察向量V至少需要包含輸出向量。