Integrierte modellbasierte prädikative Steuerung und Optimierung innerhalb eines Prozesssteuerungssystems

摘要

Eine integrierte Optimierungs- und Steuertechnik vereinigt eine Optimierungsprozedur, z. B. eine lineare oder quadratische Programmierungs-Optimierungsprozedur, mit einer erweiterten Steuerung, z. B. einer modellbasierten prädiktiven Steuerung, innerhalb ener Prozessanlage, bei der die Anzahl der Steuer- und Hilfsgrößen größer als die Anzahl der Stellgrößen in der Prozessanlage sein kann. Das Verfahren legt als erstes eine Sprungantwortmatrix fest, die die Korrelation zwischen den Änderungen in den Stellgrößen und jeder der während der Optimierung verwendeten Prozessgrößen definiert. Ein Teilsatz der Steuergrößen und Hilfsgrößen wird dann zur Verwendung als Eingaben an eine modellbasierte prädiktive Steuerroutine ausgewählt, die zum Ausführen einer Steuerung während des Prozessbetriebs verwendet wird, und eine M mals M-Steuermatrix wird zur Verwendung durch die modellbasierte prädiktive Steuerroutine erzeugt. Darauf folgend berechnet während jeder Abfrage der Prozesssteuerung die Optimierroutine das optimale Betriebsziel jeder der Größen aus dem vollständigen Satz der Steuer- und Hilfsgrößen und stellt die ermittelten Zielbetriebswerte für jede der Größen aus dem ausgewählten Teilsatz der Steuer- und Hilfsgrößen an die modellbasierte prädiktive Steuerung als Eingaben bereit. Die modellbasierte prädiktive Steuerungsroutine stellt Änderungen in den Stellgrößen zum Verwenden für eine Steuerung des Prozesses aus den Ziel- und gemessenen Werten für jede Größe aus dem ...