[发明专利]化工过程预测控制系统经济目标优化自适应退避的选择方法

摘要

本发明公开了一种化工过程预测控制系统经济目标优化自适应退避的选择方法。该方法包括：确定企业生产单元经济目标，建立控制单元变量稳态优化约束关系，确定生产变量操作限制，求取控制与输出关系的LQG性能指标，调节权重构建控制与输出方差关系的离散点集，拟合非线性方差调节基准，求解优化命题确定控制与输出最优设定值及最优退避值，根据生产变化自动更新预测控制器设置。通过本发明的方法，可以避免企业生产装置预测控制目标经验设定值的盲目性，手动退避值设定的保守性，以及目前MVC基准理论方法对于实际生产过程的不完善和不可行性，成为化工过程切实可投运的自适应优化与退避策略，提高生产产量，节能减排，更大限度的提高企业经济效益。

主权项

一种化工过程预测控制系统经济目标优化自适应退避的选择方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据生产指标选取化工过程设备控制变量MV与输出变量CV，采集其稳定运行阶段的代表性过程数据，计算当前工况点均值及方差；2)确定各个生产单元经济目标θ(yj)及性能指标J： J = E [ θ ] = ∫ y j θ ( y j ) f ( y j , μ , σ ) dy j 其中yj为生产控制系统输出，μ和σ分别为生产过程输出的数学期望和标准差， f ( y j , μ , σ ) = 1 2 π σ · exp { - ( y j - μ ) 2 2 σ 2 } 为在该经济目标取值下的概率密度；3)根据化工过程设备控制单元控制变量MV与输出变量CV确定稳态优化约束关系：(1)稳态增益模型 Δ y j s = Σ i = 1 m k ij Δ u i s (2)控制变量与输出变量约束限 Y j , min + z α j / 2 σ y j ≤ y j s ≤ Y j , max - z α j / 2 σ y j U i , min + z α i / 2 σ u i ≤ u i s ≤ U i , max - z α i / 2 σ u i 4)非线性LQG最优基准求解与Pareto最优曲面方程拟合；5)根据化工过程预测控制变量MV与输出变量CV及其方差，建立稳态目标，实现MPC协调控制，得到化工过程预测控制系统经济目标的最优设定值和最优退避值；6)重复步骤1)～步骤5)，根据化工过程变化自动更新化工过程预测控制系统经济目标的最优设定值和最优退避值。