復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的建模優(yōu)化及濾波估計(jì).pdf

1、實(shí)際復(fù)雜工業(yè)過(guò)程，建模是控制和優(yōu)化的必要準(zhǔn)備，模型準(zhǔn)確才能保證優(yōu)化成功，控制有效。濾波估計(jì)和操作調(diào)優(yōu)是產(chǎn)品質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)及提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段，其最終目的是生產(chǎn)穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益最大化。本文以催化裂化反再系統(tǒng)及乙炔加氫反應(yīng)器為例分別進(jìn)行了建模優(yōu)化及濾波估計(jì)，得到了精確的數(shù)學(xué)模型，良好的優(yōu)化結(jié)果及準(zhǔn)確的產(chǎn)品質(zhì)量估計(jì)值。
　　 首先，對(duì)序列無(wú)約束極小化方法、可變?nèi)莶罘?、協(xié)進(jìn)化的微粒群優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，分析對(duì)比每種算法的優(yōu)勢(shì)。對(duì)實(shí)際優(yōu)化

2、問(wèn)題可根據(jù)不同的工藝模型選擇合適的優(yōu)化方法，最終找到最優(yōu)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。此外，針對(duì)先進(jìn)控制軟測(cè)量計(jì)算量實(shí)時(shí)估計(jì)的問(wèn)題，本文提出了用卡爾曼濾波、粒子濾波的方法解決軟儀表校正，對(duì)于工業(yè)實(shí)際最常見的非線性、非高斯噪聲問(wèn)題粒子濾波估計(jì)性能非常優(yōu)越。
　　 其次，完成了催化裂化反再系統(tǒng)的建模及優(yōu)化，首先對(duì)Blanding方程為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)模型進(jìn)行了一段再生到兩段再生的實(shí)用性改造，使模型更加符合工業(yè)實(shí)際。在模型的基礎(chǔ)上，采用了SUMT、可變?nèi)莶罘?、C

3、PSO方法優(yōu)化催化裂化反再系統(tǒng)的操作條件，能夠顯著提高經(jīng)濟(jì)效益，為操作方案和控制方案的制定提供了依據(jù)，從而證實(shí)了穩(wěn)態(tài)操作調(diào)優(yōu)的可行性和有效性。
　　 最后，對(duì)乙炔加氫裝置進(jìn)行軟測(cè)量建模及粒子濾波估計(jì)，針對(duì)齊魯石化乙炔加氫裝置采用先進(jìn)控制的需求，本文設(shè)計(jì)了乙炔出口濃度及選擇性的軟測(cè)量?jī)x表，通過(guò)OPC采集數(shù)據(jù)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理處理數(shù)據(jù)，用最小二乘計(jì)算模型，離線驗(yàn)證，證實(shí)了模型的準(zhǔn)確性。此外，本文采用粒子濾波新方法進(jìn)行軟儀表校正，對(duì)比卡