[發明專利]存儲器、加熱爐出口溫度控制方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 201911040806.2
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112748660A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 高峰;贠瑩;金平;劉偉;韓天竹
• 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大連石油化工研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種加熱爐出口溫度控制方法，其特征在于，包括：

S11、預設非線性控制系統中非線性預測控制器的設定值；所述設定值包括加熱爐出口溫度的合理區間；

S12、通過模型辨識構建包括有PID子對象模型、執行器子對象模型、第一被控對象子對象模型和第二被控對象子對象模型的對象模型組；所述執行器子對象模型用于描述調節燃料氣流量調節閥開度；所述第一被控對象子對象模型用于描述加熱爐出口溫度；所述第二被控對象子對象模型用于描述燃料氣流量；所述對象模型組以狀態空間模型的形式表達；

S13、生成所述對象模型組的動態方程，并將模型參數的變化等效為擾動，根據所述動態方程計算所述對象模型組的擾動特性；所述擾動包括燃料氣閥前壓力；

S14、分別獲取所述非線性控制系統當前時刻的實際輸出測量值和狀態估計值；所述狀態估計值的獲取方法包括：在所述當前時刻的前一時刻以作用到對象模型組的輸入為參數，根據所述動態方程及其擾動特性所計算生成用于估計所述非線性控制系統當前時刻狀態的狀態估計值；

S15、通過擴展卡爾曼濾波器，根據所述實際輸出測量值和所述狀態估計值，以遞推的方式來計算出所述非線性控制系統下一時刻的最優狀態估計值；

S16、將所述對象模型組的動態方程的最優狀態估計值代入所述非線性控制系統的非線性預測控制算法得到所述燃料氣流量調節閥開度的最優解；所述最優解用于所述對象模型組的輸入。

2.根據權利要求1所述的加熱爐出口溫度控制方法，其特征在于，所述擾動還包括：

燃料氣的組分、被加熱物料入口流量和溫度中的一種及其任意組合。

3.根據權利要求1所述的加熱爐出口溫度控制方法，其特征在于，所述用于描述對象模型組的數學模型，包括：

n維向量非線性函數：以及，

m維向量非線性函數：Z_k＝h[X_k，u_k，k]

其中，X_k表示非線性函數的狀態變量，u_k表示非線性函數的輸入變量，p_k表示非線性函數的模型參數變量，Z_k表示非線性函數的輸出變量。

4.根據權利要求1所述的加熱爐出口溫度控制方法，其特征在于，所述計算所述對象模型組的擾動特性，包括：

按照預設的時間間隔多次在標稱模型參數點以模型參數為變量對對象模型組的狀態空間模型進行一階泰勒展開，計算出擾動的統計特性。

5.根據權利要求3所述的加熱爐出口溫度控制方法，其特征在于，所述按照預設的時間間隔多次在標稱模型參數點以模型參數為變量對對象模型組的狀態空間模型進行一階泰勒展開，計算出擾動的統計特性，包括：

假設所述對象模型組的參數變量服從正態分布，將所述對象模型組的模型參數的變化等效成擾動，并計算出擾動的統計特性。

6.根據權利要求1所述的加熱爐出口溫度控制方法，其特征在于，所述通過擴展卡爾曼濾波器，根據所述實際輸出測量值和所述狀態估計值，以遞推的方式來計算出所述非線性控制系統下一時刻的最優狀態估計值，包括：

S21、獲取k-1時刻所述非線性控制系統的最優狀態估計值

S22、通過檢測獲得所述非線性控制系統k時刻的實際輸出測量值{y_k}，同時通過獲得所述非線性控制系統k時刻的狀態估計值

S23、通過所述實際輸出測量值{y_k}對所述狀態估計值進行修正，得到所述非線性控制系統k時刻的最優狀態估計值