[發明專利]控制非線性過程的反饋方法

無效

• 申請號: 96193564.2
• 申請日: 1996-04-26
• 公開（公告）號: CN1183148A
• 公開（公告）日: 1998-05-27
• 發明（設計）人: 雷蒙德·多那爾德·巴圖夏克;羅伯特·威廉姆·富臺那
• 申請（專利權）人: 埃克森化學專利公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

1.包含包括輸入狀態的受控變量和包括輸出狀態的控制變量的設備過程的控制系統，所述系統包括：

用來測定至少上述控制變量的傳感器裝置；

存儲至少一個控制變量的上、下限和修正時間常數的存儲裝置，上述上限和下限限定該控制變量可被接受的范圍；

與上述傳感器裝置和上述存儲器裝置相連的處理器裝置，它包含有描述上述設備過程的模型的數據，所述模型使受控變量的成本與控制變量相關，并根據求解進一步為所述至少一個控制變量提供預計值，所述處理器裝置還包括邏輯電路裝置，當所述至少一個控制變量的測量值在所述上下限之外時，該邏輯電路裝置產生一個信號，以在取得其最低成本的方向上改變所述受控變量，所述受控變量在一個方向上改變以使所述至少一個控制變量的預計值處在所述上下限之內；

響應于所述控制信號的控制信號裝置，它用作操作所述設備的裝置以控制所述受控變量。

2.權利要求1所述的設備過程控制系統，其中所述存儲器裝置還存儲有這樣的數據，這些數據描述所述模型的一個軌線響應函數，當所述控制變量突破所述上限時，該響應函數規定了所述一控制變量向所述可接受的上下限返回的返回速率，并描述所述模型的一個軌線響應函數，當所述至少一個控制變量突破所述下限時，該響應函數規定了所述一控制變量向所述可接受的上下限返回的返回速率；這兩個軌線響應函數包含有修正時間常數并表述所述至少一個控制變量的測量變化速率與要求變化速率之間的關系；所述邏輯電路裝置采用上述數據求出所述極小成本輸入狀態。

3.權利要求2所述的設備過程控制系統，其中用于所述至少一個控制變量的所述軌線響應函數為：

dy_k/dt＝(SPH_k-(y_k+b))/T+Vhp_k-Vhn_k

dy_k/dt＝(SPL_k-(y_k+b))/T+Vlp_k-Vln_k

k＝1至K

Vlp＞＝0.0

Vln＞＝0.0

Vhp＞＝0.0

Vhn＞＝0.0

其中：

SPH＝控制變量或制約的上限；

SPL＝控制變量或制約的下限；

y＝預計的控制變量；

b＝說明預計與測量的誤差的偏置值；

Vhp＝測得的變量從SPH的正變化；

Vhn＝測得的變量從SPH的負變化；

Vlp＝測得的變量從SPL的正變化；

Vln＝測得的變量從SPL的負變化；

k＝進入未來的時間間隔；

K＝在控制器中所用的時域上的時間間隔；

T＝控制變量的所需閉環響應速率的時間常數。

4.權利要求3所述的設備過程的控制系統，其中所述邏輯電路裝置提供極小化關系的解，以為所述至少一個控制變量移入到所述數值帶內求出最低成本受控變量，所述極小化關系表示為：

Min?Sum(Wh^*Vhp_k+Wl^*Vln_k)+C(x，u)

式中：

Wh，W1＝罰權重

Vhp_k，Vlp_k＝違規變量；

C(x，u)＝成本罰函數