[發明專利]催化劑合成過程中的溫度自抗擾控制方法及系統

在審

• 申請號: 201811201297.2
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111061312A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 孫康;吳瑾;范廣為;呂媛媛;李洪順;吳小英
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 潘聰聰

本發明提供一種催化劑合成過程中的溫度自抗擾控制方法及其系統，通過給定的溫度曲線及當前實際溫度值計算最終控制量u，該方法具體包括步驟：S1、根據所述給定的溫度曲線得到過渡過程信號v₁和過渡過程的微分信號v₂；S2、所述過渡過程信號v₁、過渡過程的微分信號v₂以及擴張狀態觀測器狀態變量z₁、z₂經過非線性組合的變換得到控制信號u₀；S3、通過所述控制信號u₀與擴張狀態觀測器狀態變量z₃、補償因子b₀計算得到最終控制量u。該系統包括：跟蹤微分器、擴張狀態觀測器、非線性組合器、擾動補償器。本發明能夠自動控制物料的溫度，使溫度跟隨設定值均勻緩慢變化，從而減小相對于人工操作的超調，提高溫度控制質量。

技術領域

本發明涉及生產過程自動控制領域，尤其涉及一種催化劑合成過程中 的溫度自抗擾控制方法及溫度自抗擾控制系統。

背景技術

聚烯烴顆粒催化劑，為含有Mg、Ti及二醇酯，適合于丙烯(共)聚合 的類球形催化劑，經過多年的試驗證明，催化劑各項性能優異，具有許多 優點。

目前，聚烯烴催化劑已經實現了工業化應用，在間歇本體工藝、環管 工藝、三井釜式工藝、INNOVENE氣相工藝和NOVOLEN氣相工藝上進行了工 藝應用試驗，成功地進行了包括拉絲料、抗沖共聚物等各種均聚及共聚牌 號的開發，產品力學性能優良，加工性能好。

聚烯烴催化劑制備的工藝原理是通過選擇適當的溶劑或混合溶劑將氯 化鎂溶解，通過控制氯化鎂的再析出條件，結晶出形態良好的高活性載體， 進一步通過負載給電子體化合物1，3-二醇酯、載鈦，最終形成聚烯烴催化 劑。這期間，催化劑溶液的溫度經歷了升溫段—保溫段—升溫段三個階段， 要求溶液的溫度保持在設定溫度的一定范圍內。每個階段的持續時間約幾 個小時，被控對象的動態特性緩慢，需要選擇合適的控制器。

國內企業的催化劑合成系統的滴加溫度控制主要依靠操作工根據經驗 手動調節，具有一定的不確定性，溫度的超調比較大，難以保證催化劑合 成的質量，影響企業的生產效益。

發明內容

本發明的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯 而易見，或者可通過實踐本發明而學習。

為克服現有技術的問題，本發明提供一種催化劑合成過程中的溫度自 抗擾控制方法，通過給定的溫度曲線及當前實際溫度值計算最終控制量u， 具體包括步驟：

S1、根據所述給定的溫度曲線得到過渡過程信號v₁和過渡過程的微分信 號v₂；

S2、所述過渡過程信號v₁、過渡過程的微分信號v₂以及擴張狀態觀測器 狀態變量z₁、z₂經過非線性組合的變換得到控制信號u₀；

S3、通過所述控制信號u₀與擴張狀態觀測器狀態變量z₃、補償因子b₀計 算得到最終控制量u。

在本發明的一個實施例中，所述步驟S1中：

其中，r₀為加速度，r為控制器增益。

在本發明的一個實施例中，所述步驟S2中：

其中，c為阻尼因子、h為精度因子。

在本發明的一個實施例中，函數fhan(x₁,x₂,r,h)的求解過程為：