一种基于层次分解的分布式模型预测控制方法

    公开(公告)号:CN105511263A

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201510960679.3

    申请日:2015-12-18

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G05B13/048

    Abstract: 本发明公开了一种基于层次分解的分布式模型预测控制方法。对于分布式系统根据通信网络结构获得分布式系统的邻接矩阵,将邻接矩阵利用基于相邻矩阵的通路搜索法,将每个子系统划分成若干个连通集,然后构建连通集的可达矩阵,根据解释模型法中的层次分解方法确定每个连通集的层次,将同一层次的所有连通集合并为一个连通集,从而构建得到具有串联结构的连通集集合,在每个采样时刻按照串联顺序依次求解各连通集中的每个子系统的最佳控制输入序列,进而对分布式系统进行预测控制。本发明方法避免了非直接关联的连通集之间的通信,在保证系统稳定性的同时,大幅减少通信负担,解决了传统协作式分布式模型预测控制方法必需的通信负担较高的问题。

    基于连续搅拌反应釜的多目标分层预测控制方法

    公开(公告)号:CN104536294A

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201410751566.8

    申请日:2014-12-10

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 张小艳 赵均

    Abstract: 本发明公开了一种基于连续搅拌反应釜的多目标分层预测控制方法。该发明通过引入双层预测控制算法,改变传统连续搅拌釜反应釜(CSTR)控制过程中,只考虑动态控制目标,忽略经济指标的现状。在控制过程中,采用两级分层预测控制结构,动态控制层引入扩展卡尔曼观测器对状态进行无偏估计,稳态优化层采用多目标分层优化,优先满足重要的优化目标。同时,整个控制系统采用有限元正交配置法将非线性优化控制命题转化为非线性规划问题,模型方程作为约束条件,配置点上的值作为预测值,不必通过线性化或阶跃响应获取预测模型,从而避免线性化误差,存在积分对象需单独处理等问题。

    空分装置制氩系统氮塞的防控方法

    公开(公告)号:CN101634837A

    公开(公告)日:2010-01-27

    申请号:CN200910102150.2

    申请日:2009-08-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种空分装置制氩系统氮塞的防控方法,它是通过选取氩馏分的氩含量、氩馏分温度、粗氩塔II顶部氩含量和产品氧气纯度各重要指标的测量值作为被控变量,其中,氩馏分的氩含量和氩馏分温度作为监测氮塞的第一道防线,粗氩塔II顶部氩含量作为其第二道防线,此两道防线用来直观、准确的反应制氩系统是否发生氮塞,产品氧气纯度用来反映主塔工况是否稳定;选取气氧取出量、上塔纯液氮回流量和粗氩气提取量作为操作变量;由预测控制算法计算出当前各操作变量的最优控制增量,用以调节主塔和氩系统的精馏工况。本发明能够实时在线监测和调节氩系统在平稳工况和变负荷时氧、氩、氮含量的变化,从根本上有效的预防和处理空分装置的氮塞。

    一种基于功率谱的精馏塔测试信号动态设计方法

    公开(公告)号:CN119885696A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510380699.7

    申请日:2025-03-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于功率谱的精馏塔测试信号动态设计方法,属于工业流程领域。方法首先基于功率谱的方差特性设计输出信号的均值与标准差,并进一步设计输出信号的概率约束,从频域角度充分考虑测试信号的动态特性;然后基于概率约束动态设计精馏塔测试信号的幅值大小,克服传统稳态设计而导致的测试过程过于保守的问题,使测试信号能够在约束范围内更加充分地激励测试对象,同时实现多通道并行测试的效果。本发明可以在约束范围内有效增强测试信号幅值,同时减少测试所需时间,提高测试数据的品质,实现一种基于功率谱的精馏塔测试信号动态设计方法。

    一种PID控制器参数劣化溯源方法

    公开(公告)号:CN115236970B

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202210868080.7

    申请日:2022-07-22

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种PID控制器参数劣化溯源方法,包括判断系统性能是否劣化、系统整定过快还是整定过慢;针对控制器整定过快的回路,判断回路是否存在振荡;若整定过快的回路存在振荡,使用基于互相关函数的同异相程度指数追溯PID控制器劣化的原因是比例作用过强主导还是积分作用过强主导;针对控制器整定过慢的回路,使用基于粒子群优化算法的分段曲线拟合方法对闭环脉冲响应序列进行拟合;计算所得拟合曲线比例主导区内的下降幅度指数,同时计算拟合曲线的下降时间,追溯PID控制器劣化的原因是比例作用过弱主导还是积分作用过弱主导。本发明的方法能及时发现、识别控制系统和回路的缺陷,优化控制系统参数,从而提升系统的可靠性和运行性能。

    一种流程装置变负荷操作培训的多变量动态系统建模方法

    公开(公告)号:CN115390446A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210979664.1

    申请日:2022-08-16

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种流程装置变负荷操作培训的多变量动态系统建模方法。首先,使用VDCS作为OTS的操作环境;其次,为刻画流程装置变负荷操作过程中的多变量、非线性和动态特性,使用线性、非线性模型辨识方法以及一种迭代优化算法建立LPV模型;然后,为提高OTS的完备度和逼真度,本方法设计了背景模型和安全模型;最后,LPV模型、背景模型使用递归辨识算法并结合实际数据进行更新,安全模型随物理DCS进行更新。LPV模型、背景模型和安全模型作为OTS的后台模型,为中控室操作员提供过程模拟服务。该方法能够快速建立起OTS,并且培训环境逼真,模型精度高并可及时更新,这可以有效地提高中控室操作员的变负荷操作技能水平。

    基于多项式特征LSTM粒度计算的空分管网氧气长期预测方法

    公开(公告)号:CN113569473A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110814011.3

    申请日:2021-07-19

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多项式特征LSTM粒度计算的空分管网氧气长期预测方法,该方法首先根据凹凸性和单调性对需氧量时间序列数据进行自适应粒度划分,然后对每个数据粒形成基于二次多项式的粒度特征描述。在预测阶段,通过长短期记忆网络对各粒度特征进行长期预测,然后再通过反粒度化获得最终的氧气需求量长期预测结果,辅助指导现场的氧气调度工作。本方法可以通过长短期记忆网络考虑需氧量数据的长短期依赖并通过预测粒度特征获得氧气需求量的长期预测。与现有的方法相比,本发明具有更好的准确性且可以在线实施,能够实时地为调度人员提供指导。

    基于过热器温升特性的一级过热器出口温度防超温的控制方法

    公开(公告)号:CN107355772B

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201710471754.9

    申请日:2017-06-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于过热器温升特性的一级过热器出口温度防超温的控制方法。锅炉汽温串级控制系统的主调节器采用比例‑积分控制规律,根据一级汽温测量值和设定值的偏差校正导前汽温设定值,没有考虑偏差的变化速度对一级汽温的影响,往往造成一级汽温波动过大,甚至超温。本方案将一级汽温设定值与测量值偏差的微分作为主调节器的前馈,使微分参数与比例‑积分参数可以单独整定,减小了一级汽温控制系统调试的工作量。既能有效抑制一级汽温的快速变化,又不影响控制系统的稳态调节品质。

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