基于支持向量机甲醇精馏预测控制器设计.pdf

第 51卷 第 1期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．51，No．1 2015年 2月 AUT0MATION IN PETR( CHEMICAL INDUSTRY February，2015 基于支持 向量机的甲醇精馏预测控制器设计 刘文英，陆海霞，李莹 (航天长征化学工程股份有限公司 兰州分公司，兰州 730050) 摘要 ：针对甲醇精馏过程动态反应慢、机理复杂、参数间耦合严重等问题，设计了一种基于支持向量模型的预测控制器。通过 建立支持向量机模型的结构，利用历史数据对模型进行训练，模型训练完成后作为系统的控制器 。通过 Matlab软件对该模型 进行仿真，试验结果表明：该方法控制精度高，具有 良好的抗干扰性能，同时该模型具有 自学习能力，可以更快地提供 甲醇产品 估算值，改善控制效果，对解决甲醇精馏控制中遇到的系统复杂、非线性高、机理建模误差大的问题，有一定的改善作用。 关键词：甲醇精馏 支持向量机 预测控制 建摸 中图分类号：TH273 文献标志码：B 文章编号 ：1007—7324(2015)01—0018—04 DesignofSVM BasedM ethanolDistillationPrde ictiveController LiuW enying．LuHaixia。LiYing (IanzhouBranch，ChangzhengEngineeringCo．Ltd．，Lanzhou，730050，China) Abstract：Aiming attheproblemsofslow dynamicresponse，complexmechanism ，serious couplingamongparametersformethanoldistillationprocess，onekindofpredictivecontroller basedon supportvectormodelhas been designed． Through establishing thestructure of supportvectormodel，andthemodelistrainedwith historicaldata，andisused assystem controlleraftertraining．ThemodelissimulatedwithMatlabsoftware．Thetestresultsshow themethodhashigh controlaccuracy，goodanti—interferenceperformance．Meanwhile，the modelhasself-learningability，andcanprovidemethanolproductestimatevaluemorequickly toimprovecontroleffect．Ithascertain improvingeffectsto solvetheproblemsofcomplex system，highnonlinearandbigmechanism modelingerrorformethanoldistillation． Keywords：methanoldistillation；supportvectormodel；predictivecontrol；modeling 在煤制 甲醇工艺中，来 自甲醇合成单元粗甲醇 常见的精馏控制为切入点，实现基于支持向量机模 中含有高级醇、甲醛、二甲醚等一些副产物，需要在 型的预测控制器的设计。 甲醇精馏中进行分离。精馏是将一定质量百分数 1 流程概述 的溶液送入精馏装置使它反复地进行部分汽化和 目前，业 内广泛采用的是三塔双效精馏流程 ， 部分冷凝 ，从而得到预期的塔顶和塔底产品的操 该流程具有一定的普遍性和代表性 。笔者 以某工 作。精馏装置一般由精馏塔、回流罐、冷凝器、再沸