復(fù)雜工業(yè)過程的建模優(yōu)化及濾波估計.pdf

1、實際復(fù)雜工業(yè)過程，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。濾波估計和操作調(diào)優(yōu)是產(chǎn)品質(zhì)量在線監(jiān)測及提高經(jīng)濟效益的有效手段，其最終目的是生產(chǎn)穩(wěn)定，經(jīng)濟效益最大化。本文以催化裂化反再系統(tǒng)及乙炔加氫反應(yīng)器為例分別進行了建模優(yōu)化及濾波估計，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)量估計值。
　　 首先，對序列無約束極小化方法、可變?nèi)莶罘āf(xié)進化的微粒群優(yōu)化方法進行了研究，分析對比每種算法的優(yōu)勢。對實際優(yōu)化

2、問題可根據(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。此外，針對先進控制軟測量計算量實時估計的問題，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，對于工業(yè)實際最常見的非線性、非高斯噪聲問題粒子濾波估計性能非常優(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Blanding方程為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)模型進行了一段再生到兩段再生的實用性改造，使模型更加符合工業(yè)實際。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)，從而證實了穩(wěn)態(tài)操作調(diào)優(yōu)的可行性和有效性。
　　 最后，對乙炔加氫裝置進行軟測量建模及粒子濾波估計，針對齊魯石化乙炔加氫裝置采用先進控制的需求，本文設(shè)計了乙炔出口濃度及選擇性的軟測量儀表，通過OPC采集數(shù)據(jù)，應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)原理處理數(shù)據(jù)，用最小二乘計算模型，離線驗證，證實了模型的準(zhǔn)確性。此外，本文采用粒子濾波新方法進行軟儀表校正，對比卡