专利名称：一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法
技术领域：
本发明属于自动化技术领域，涉及一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法。
背景技术：
化工多变量过程是我国流程工业过程的重要组成部分，其要求是供给合格的工业产品，以满足我国工业发展的需要。作为工业生产的一个重要主体，流程工业生产过程水平的提高对整个工业经济效益的提高起着至关重要的作用。为此，生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。随着工业的发展以及对产品的质量、能源消耗和环境保护的要求越来越高，对工业过程的控制精度要求也越来越严格，传统的控制方法虽满足了一定的要求，但难以进一步提升控制水平，加上工艺过程变得更加复杂。简单的单回路过程控制已经无法满足控制精度和平稳性的要求，产品合格率低，装置效率低下。而目前实际工业中控制基本上采用传统的简单的控制手段，控制参数完全依赖技术人员经验，使生产成本增加，控制效果很不理想。我国化工过程控制与优化技术比较落后，能耗居高不下，控制性能差，自动化程度低，很难适应节能减排以及间接环境保护的需求，这其中直接的影响因素之一便是系统的控制方案问题。
发明内容
本发明的目标是针对现有的化工过程系统控制技术的不足之处，提供一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法。该方法弥补了传统控制方式的不足，保证控制具有较高的精度和稳定性的同时，也保证形式简单并满足实际工业过程的需要。本发明方法首先基于化工过程模型建立解耦状态空间模型，挖掘出基本的过程特性；然后基于该解耦状态空间模型建立预测控制回路；最后通过计算预测控制器的参数，将过程对象整体实施预测控制。本发明的技术方案是通过数据采集、过程处理、预测机理、数据驱动、优化等手段，确立了一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法，利用该方法可有效提高控制的精度，提高控制平稳度。本发明方法的步骤包括
(I)利用化工过程模型建立解耦状态空间模型，具体方法是
首先采集化工过程的输入输出数据，利用该数据建立输入输出模型如下
7(z_l) = G( Z-1WiZ-1')
其中ry1)、σ(2Γ胃分别为输出向量2变换、传递函数矩阵、输入向量ζ变换；
权利要求
1. 一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法，其特征在于该方法的具体步 骤是 (I)利用化工过程模型建立解耦状态空间模型，具体方法是 首先采集化工过程的输入输出数据，利用该数据建立输入输出模型如下Y(z~l) = G(z-l')U(z-1) 其中ΓΚ1)分别为输出向量2变换、传递函数矩阵、输入向量z变换；
全文摘要
本发明涉及一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法。传统控制手段中控制参数完全依赖技术人员经验，控制效果不好。本发明方法首先基于化工过程模型建立解耦状态空间模型，挖掘出基本的过程特性；然后基于该解耦状态空间模型建立预测控制回路；最后通过计算预测控制器的参数，将过程对象整体实施预测控制。本发明方法通过数据采集、过程处理、预测机理、数据驱动、优化等手段，确立了一种化工多变量过程的解耦状态空间预测控制方法，利用该方法可有效提高控制的精度，提高控制平稳度。本发明方法可以有效减少理想工艺参数与实际工艺参数之间误差，保证控制装置操作在最佳状态，使生产过程的工艺参数达到严格控制。
文档编号G05B13/00GK102902201SQ201210357080
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者张日东, 薛安克, 王建中, 葛铭, 孔亚广 申请人:杭州电子科技大学