过程的非线性模型预测性控制制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过程的非线性模型预测性控制

技术介绍

[0001]环氧烷的生产可经由一种化学系统来完成，所述化学系统利用在存在氧的情况下使用银基催化剂对烯烃进行的催化环氧化。用于此类过程中的常规银基催化剂通常提供相对较低效率或“选择性”(例如较低百分比的经反应的亚烷基转化为所需环氧烷)。在一些过程中，当在乙烯的环氧化中使用常规催化剂时，被表达为经转化乙烯的分率的朝向环氧乙烷的理论上最大效率不会达到高于6/7或85.7％限度的值。
[0002]某些此类催化剂，例如所谓的“高选择性”或“高效率”催化剂，倾向于展现随气相促进剂浓度而变的相对陡效率曲线，这是因为所述浓度远离提供高效率的值(例如，当远离最大化促进剂浓度的效率而操作时，相对于气相促进剂浓度的改变的效率的改变为至少0.2％/ppmv)。因此，促进剂浓度的小的改变可引起显著的效率改变，这是因为效率可随时间推移而在气相促进剂的某些浓度(或进料速率)下展现明显的最大值，例如最佳值。化学过程的明显的最大值是归因于多相流动和化学反应，所述多相流动和化学反应的特征为过程非线性以及归因于质量输送和化学反应速率的时间延迟。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：