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题名碳三加氢装置鲁棒最小协方差约束控制及应用
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作者
张江淮
赵众
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机构
北京化工大学信息科学与技术学院
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出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期1216-1227,共12页
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基金
2019年工业互联网创新发展工程项目(TC19084DY)
北京市自然科学基金项目(4172044)
北京市朝阳区协同创新项目(CYXC1707)。
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文摘
碳三加氢反应器操作条件多变,并且存在级联反应,传统的手动操作配氢容易过加氢或漏炔,导致出口甲基乙炔(MA)和丙二烯(PD)浓度波动较大,还会影响催化剂的选择性和转化率。由于碳三加氢过程具有非线性、操作区域多变的特点,传统的基于线性模型的模型预测控制器在工业过程控制中存在较大的局限性。Hammerstein模型是一种将非线性稳态环节和线性动态环节串联的非线性模型,非常适合描述非线性工业对象且方便控制器设计。提出了一种基于Hammerstein模型的鲁棒最小协方差约束控制方法,Hammerstein模型的非线性稳态部分采用WaveARX神经网络逼近,并根据多操作点稳态输入输出数据进行辨识,通过机理分析辨识得到的操作点附近线性化模型作为线性动态部分,将非线性鲁棒控制问题转化为线性模型鲁棒约束控制和非线性环节求逆问题,基于Hammerstein模型的建模偏差,对模型输出偏差协方差上限进行约束并最小化,采用线性矩阵不等式求解出次优状态反馈控制律,再根据非线性部分的逆模型得到系统的控制输入,仿真及工业应用结果证实了所提方法的可行性和有效性。
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关键词
加氢
过程控制
HAMMERSTEIN模型
神经网络
最小协方差约束控制
线性矩阵不等式
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Keywords
hydrogenation
process control
Hammerstein model
neural network
minimum covariance constrained control
linear matrix inequality
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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