高純內部熱耦合精餾塔的wave非線性建模與控制策略研究.pdf

1、精餾節(jié)能控制一直是國際節(jié)能控制研究的重點和熱點。內部熱耦合精餾塔比常規(guī)精餾塔節(jié)能30％以上，具有極大的應用前景。由于內部熱耦合精餾過程具有強耦合、強病態(tài)、強不對稱性、強反向響應等復雜非線性動態(tài)特性，其控制設計一直是阻礙該高效節(jié)能技術商業(yè)化的瓶頸問題。目前常規(guī)控制方案控制質量在高純時難以適用，究其原因在于近似線性模型、基于數(shù)據(jù)辨識的統(tǒng)計模型等模型不能有效描述熱耦合精餾過程的復雜動態(tài)特性，導致基于傳統(tǒng)模型的各種先控方案對于控制效果的改善非常

2、有限。本文以內部熱耦合精餾過程的wave理論為出發(fā)點，建立相應的非線性wave模型以及設計控制策略，來解決上述問題。
　　主要工作及貢獻如下:
　　1.將wave理論從常規(guī)精餾擴展到了內部熱耦合精餾，詳細分析了其中的不同和難點，提出了自然波速用來描述內部熱耦合精餾過程時的局部波形特性。
　　2.為了解決模型不準確給控制器設計帶來的困難，基于傳統(tǒng)的wave波形不變的假設，建立了基于激波波速的wave非線性模型，并在此基礎

3、上成功設計了基于wave模型的模型預測控制。
　　3.考慮到內部熱耦合wave傳播過程中波形的改變，建立了基于即時波速的wave非線性模型，進一步提高了模型精度，詳細分析了內部熱耦合精餾過程中的wave非線性動態(tài)特性，并設計出了基于即時波速wave模型的一般模型控制方案，相比基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的一般模型控制方案，控制效果大大提高。
　　4.進一步，建立了基于簡化即時波速的wave模型，該模型對內部熱耦合精餾的兩端產品純度的跟蹤