连续制造业流程的分级优化控制及应用.pdfVIP

学兔兔 务l 甸 化 连续制造业流程的分级优化控制及应用 Hjerarchica¨y intelligent control and its app¨cations in manufacture process 朱晓青 ZHU Xiao—qing (湖南工业大学 电气与信息工程学院，株洲41 2008) 摘 要：流程制造业的许多过程控制任务都具有不同的层次需求，这些不同层次需求所对应的任务可以 被分配在计算机控制系统的不同模块子系统或不同层面的控制器内来予以实现。本文则运用递 阶分层智能控制理论，讨论了在一个老制造业工艺流程控制中如何进行控制层次选择、控制功 能分配的问题，介绍了运用基础控制层与监控优化层进行递阶系统设计的方法、系统配置和生 产实践等。 关键词：递阶智能控制；控制系统设计；辨识；净化 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1 009—01 34(201 2)1 0(下)一0042—04 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 2．1 0(下)．1 3 1 相fi术 决过程对象的分级优化控制也是具有十分现实的 = ‘ 、、， 随着流程制造业自动化水平的不断提高，人 恳义。 们开始逐步将分离的局部过程自动化进行整合， 2 分级优化控制的理论基础 从而实现全局的优化控制系统，这将更有利于总 分级优化控制就是实现过程的多级管理结构。 成本的降低和对生产质量的保证。若能将生产制 作为一种统一认知的控制系统方法，由萨里迪斯 造过程与生产调度、订单管理、物料管理、乃至 和梅斯特尔等人提出的递阶控制是按照精度随智 资金管理等有机地结合起来，更是一种提高整体 能降低而提高的原理 (IPDI)分级分布的，这一原 效益的趋势。流程制造业的许多任务是具有不同 理是递阶控制系统中常用的。层次数的选择会因 的层次需求，对这些不同层次要求的任务可以在 对象的不同而异。从多数实践来看，递阶控制的 计算机控制系统中被划分为不同模块的子系统， 层数以二层较为适合，在递阶控制层上可以设置 或分布在不同层面的处理器分别予以完成的。这 一至二层协调与管理层。递阶控制系统的各层信 样就引申出分级控制系统的发展，同时也说明控 息交换与层次功能的划分也有其应遵循的规则p]。 制系统是可以表达成分级结构的，这也就是计算 如系统底层控制器主要实现或解决控制偏差较大 机多级 (递阶)控制系统 】。对控制系统分级的好 与控制偏差变化率较小的特征模式算法，优化系 处还体现在分级可以将复杂的控制问题转化为一 统的大部分功能应由较高层来实现，同时在较高 系列较为简单的控制问题，再采用经典的控制算 层次上还要建立系统的性能评价体系模型，用以 法或优化算法即可实现 』。 计算和确定被控参数的实时优化控制策略，或实 对于一些老企业由于建厂时不曾考虑设计计 现专家控制功能等。