过程的非线性模型预测性控制的制作方法

技术特征：
1.一种用于展现稳态增益反转的操作的化学系统；所述系统包括：反应器，其被配置成接收进料流并产生出口流以形成过程；以及控制装置，其被配置成控制所述过程，其中所述控制装置接收指示操作参数的输入并接收输出变量，且响应于所述输入和所述输出变量而提供被配置成控制或优化所述过程的稳态操控输入，所述控制装置包含：输入干扰模型，其是基于使用所述稳态操控输入作为定制输出测量以确定未测量的干扰，状态估计器，其被配置成利用所述定制输出测量以估计进入所述过程的所述未测量的干扰并由此基于由所述模型对所述过程的表征而预测所述过程的改变，非线性稳态目标计算器，其被配置成基于如由所述模型所计算的所述过程的所述表征而确定用于所述过程的所述稳态操控输入，以及调节器，其被配置成基于所述稳态操控输入和相关联输出变量而提供用于调节一个或多个输入的信号。2.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述计算器被配置成确定用于所述稳态操控输入的最佳范围。3.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述模型包含基本第一原理模型、经验模型、自适应模型、模糊模型或具有动力学的神经网络模型中的至少一者。4.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述控制装置最大化经由以下关系展现相对于所述操控输入(u)的稳态增益反转的所述输出变量：其中u
ss
为所述稳态操控输入，m为经测量干扰，且为展现稳态增益反转的输出变量。5.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述控制装置包括作为主要控制器以解决实时计算需要的非线性模型预测性控制(nmpc)装置，以及用于执行所述nmpc的一个或多个移动的线性模型预测性控制器(lmpc)或比例-积分-微分(pid)控制器。6.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述控制装置被配置成估计使发生稳态增益反转的最佳峰值的位置移位的所述未测量的干扰，所述未测量的干扰包含所述反应器的催化老化和相关联性能过高/不足。7.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述操控输入包含稳态生产速率、稳态氯化有效性参数或稳态环氧乙烷(eo)选择性中的至少一者。8.根据权利要求1所述的化学系统，其中如果用以最大化可变输出的所述操控输入在操作阈值内，则所述调节器基于在所述控制装置的安定时间内对增益反转的观测而确定用以优化所述输出变量的操控输出的改变，一个或多个经测量干扰是稳定的，这是因为基于统计准则，所述操控输入是稳定的或朝向最佳稳态操控输入移动，且在所述控制装置的安定时间之后观测到新最佳的优化操控输入。9.根据权利要求1所述的化学系统，其中通过使用输出干扰模型连同用于所述计算器和所述调节器的高不可行目标来间歇地最大化所述输出变量。10.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述操控输入包含氯化有效性参数(z)或环氧乙烷(eo)生产速率中的至少一者以控制环氧乙烷(eo)选择性。
11.根据权利要求1所述的化学系统，其中所述控制装置被配置成优化所述反应器中的流出物环氧乙烷(eo)的选择性。12.一种用于经由控制装置控制化学系统的方法，所述方法包括：接收指示过程的操作参数的输入并接收稳态输出变量；基于使用最佳操控稳态输入作为定制输出测量以在存在经测量干扰和未测量的干扰两者的情况下确定优化操控输入来实施输入干扰模型；估计所述过程的状态以基于由所述模型对所述过程的表征而预测所述过程；基于通过建模对所述过程的所述表征和所述化学系统的一个或多个稳态输出变量的估计而确定用于所述过程的定向操控输入；以及基于所述定向操控输入而调节所述过程。13.根据权利要求12所述的方法，其中基于所述优化操控输入而调节所述化学系统包含操控氯化有效性参数(z)或环氧乙烷(eo)生产速率中的至少一者以控制环氧乙烷(eo)选择性。14.根据权利要求12所述的方法，其中基于所述优化操控输入而调节所述化学系统包含靠近符号改变指示从选择性的上升到选择性的降低的改变的值最大化稳态增益反转。15.根据权利要求12所述的方法，其中调节所述化学系统被配置成优化环氧化反应器中的流出物环氧乙烷(eo)的选择性。

技术总结
本文中提供一种用于展现稳态增益反转的操作的化学系统，且所述化学系统包含：反应器，其被配置成接收进料流并产生出口流以形成过程；以及控制装置，其被配置成控制过程。所述控制装置接收指示操作参数的输入并接收输出变量，且响应于所述输入和所述输出变量而提供被配置成控制或优化所述过程的稳态操控输入。所述控制装置包含输入干扰模型、状态估计器、非线性稳态目标计算器和调节器，所述调节器被配置成基于所述稳态操控输入和相关联输出变量而提供用于调节一个或多个输入的信号。而提供用于调节一个或多个输入的信号。而提供用于调节一个或多个输入的信号。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：陶氏环球技术有限责任公司
技术研发日：2020.10.14
技术公布日：2022/5/31