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杭电科研团队打造生产控制新方法 已创造百万经济效益 发布时间:2019-12-25   无论是民众生活还是社会生产,背后都有复杂庞大的现代工业系统在支撑运转。现代工业过程为我们提供了生活中的各种产品。而在生产过程中,如何让系统效率提升至最大、控制过

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杭电科研团队打造生产控制新方法 已创造百万经济效益

发布时间:2019-12-25

 

无论是民众生活还是社会生产,背后都有复杂庞大的现代工业系统在支撑运转。现代工业过程为我们提供了生活中的各种产品。而在生产过程中,如何让系统效率提升至最大、控制过程更稳定、耗费能源更少?预测控制系统对解决流程工业中的问题起着至关重要的作用,和企业经济效益密切相关。

杭州电子科技大学张日东教授领衔的课题组在浙江省自然科学基金的支持下,对非线性预测控制的理论研究和实际工程应用问题进行了较为深入的研究,提出了切实可行的有约束/无约束预测控制的状态扩展综合方法与线性规划优化策略。因为此项研究,张日东教授获得2018年度中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖。

过程控制系统的稳定优化离不开控制策略,目前,工业上80%以上采用常规 PID 控制及其改进方法。但随着生产向大型、连续和强化方向发展,简单PID控制已经远远不能适应复杂工业过程的要求,难以达到理想的控制效果。张日东教授课题组针对传统设计方法的弊端,形成一系列优化可解、计算量小、简单、可靠的新的预测控制方法。

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批次过程生产是应用广泛的一种工业生产方式,因为其具有重复性特征,往往使用迭代学习控制技术,但该技术不可避免会受到各种不确定性影响。针对这个问题,张日东教授的项目团队研究了同时保证学习控制器具有鲁棒性又保持较好的批次过程控制性能的新方法。将过程状态量变化率和输出追踪误量组合为一个整体,与传统的状态空间模型相比,以新的组合变量设计的控制器能提供更大的自由度,过程输入,通过改变原状态变量和输出追踪误差量的相应加权来改变整个控制特性,达成研究目的。

张日东教授介绍,这些研究成果克服了传统状态空间预测控制的各种局限性,提高实际应用中的控制精度、系统稳定性和可靠性。而团队提出的预测控制新理论与技术, 进一步丰富了已有的预测控制理论与应用,在炼油、化工等流程工业中发挥作用。

值得一提的是,依托项目理论成果开发的相关技术已经在炼油等工业生产过程得到了成功应用。如项目组在2005年针对镇海炼油化工公司焦化装置的工程应用实施后,企业年度运行数据分析报告显示,在技术应用的三炉七塔焦化装置系统中,单炉年增加效益达到了200万,三炉七塔的年经济效益增加600万。

 

 

                    

(来源:浙江在线)

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