CZ296539B6 - Systém zpetné vazby pro regulaci nelineárních procesu - Google Patents
Systém zpetné vazby pro regulaci nelineárních procesu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ296539B6 CZ296539B6 CZ0336797A CZ336797A CZ296539B6 CZ 296539 B6 CZ296539 B6 CZ 296539B6 CZ 0336797 A CZ0336797 A CZ 0336797A CZ 336797 A CZ336797 A CZ 336797A CZ 296539 B6 CZ296539 B6 CZ 296539B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- control
- variables
- control variable
- values
- variable
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 51
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 238000005316 response function Methods 0.000 claims 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 8
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
- G05B13/048—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2400/00—Characteristics for processes of polymerization
- C08F2400/02—Control or adjustment of polymerization parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Systém zpetné vazby pro regulaci nelineárních procesu, který zahrnuje akcní veliciny (tedy vstupní stavy) a rídicí veliciny (tedy výstupní stavy). Systém má cidlový obvod k zajistení merení rídicích velicin a pamet k ukládání opravné casové konstanty a horní a spodní meze pro alespon jednu rídicí velicinu. Horní a spodní meze jsou od sebe oddelenypásmem hodnot, ve kterém je alespon jedna rídicí velicina povazována za prijatelnou. Regulátor (14)obsahuje data popisující model (16) procesu, který uvádí do vztahu náklady akcních velicin s rídicími velicinami a po vyresení poskytuje dále predvídané hodnoty pro tu jednu rídicí velicinu. Logika vnelineárním regulátoru (14) zodpovídá za funkci merené hodnoty jedné rídicí veliciny, jez je mimo pásmo hodnot, k urcení minimálních nákladu akcních velicin, které vedou k návratu predvídané hodnoty jedné rídicí veliciny do pásma prijatelných hodnot. Regulacní orgány v provozu (10) jsou schopné menit akcní veliciny (a vstupní stavy) v závislosti na signálech z nelineárního regulátoru (14).
Description
Oblast techniky
Vynález se týká systému zpětné vazby pro regulaci nelineárních procesů, kde existují nelineární vztahy mezi akčními veličinami a řídicími veličinami provozu
Dosavadní stav techniky
Americký patentový spis US 4 349 869 (Prett a kol., „Dynamic Matrix Control Method“) popisuje způsob pro regulaci a optimalizaci ovládání činnosti řady navzájem závislých procesů v prostředí provozu a zařízení pro provádění tohoto způsobu. K vykonávání řídicí činnosti jsou vstupní veličiny do provozu (jako regulované soustavy) podrobeny měřeným poruchám a zaznamenávají se dynamické vlivy na výstupy k umožnění předpovědí budoucí odezvy procesu během provozu s přímým spojením s počítačem. K vykonávání způsobu řízení sestavil Prett a kol. tabulku hodnot, které se odvozují během počáteční testovací fáze. Různé vstupy a výsledné výstupy jsou uvedeny v tabulce, která pak slouží jako hlavní referenční místo během následujících operací provozu.
Prettův způsob je obzvlášť uzpůsobený pro řízení operací lineárního systému nebo operací, které je možno simulovat jako lineární. Vyskytne-li se však nelineární operace provozu, nechová se Prettův způsob přiměřeně, obzvláště obsahuje-li několik řídicích a akčních veličin. Řídicí veličina je výstup provozu, který je ovlivňován změnami v jedné nebo v několika akčních veličinách, tedy vstupů do provozu.
Aplikace způsobu Dynamic Matrix Control Method na polymerační proces popsali Paterson a kol. („A Nonlinear DCM Algorithm and its Application to a Semibatch Polymerization Reactor“, Chem. Eng. Science 47, číslo 4, str. 737 až 753, 1992). Zatímco Peterson a kol. používají nelineárního regulátoru a číslicového algoritmu pro odvozená řešení, jejich postup se nepokouší o minimalizaci nákladů vstupního stavu v přístupu k řešení regulace. Brown a kol. („A Constrained Nonlinear Multivariable Control Algorithm“, Trans I Chem. E., svazek 68(A), str. 464 až 476, září 1990), popisují nelineární kontrolér, který zahrnuje specifickou úroveň přijatelných výstupních hodnot, přičemž řídicí činností jsou regulační akce potlačeny. Avšak Brown a kol. nezkoumají, pro které vstupní hodnoty se dosahuje minimálních nákladů za současného řízení výstupu.
Dosavadní stav techniky obsahuje mnoho pokynů pro použití regulačních systémů na bázi modelů používajících lineární i nelineární výrazy pro řídicí a akční veličiny. V americkém patentovém spise US 4 663 703 (Axelby a kol.) se popisuje referenční předpovídací model kontroléru, který používá impulzní model podsystému pro stimulaci a předpověď budoucích výstupů. Obvod obsahuje nastavitelnou ziskovou zpětnou vazbu a řídicí smyčky, které jsou nastaveny tak, aby způsobovaly, že se dynamický systém jeví jako by měl konstantní charakteristiky, i když jsou jeho dynamické charakteristiky proměnlivé.
V americkém patentovém spise US 5 260 865 (Beauford a kol.) se popisuje nelineární řídicí systém na základě modelu pro destilační proces, který používá nelineární model pro výpočet par procesu a průtokové rychlosti destilátu. V americkém patentovém spise US 4 358 822 (Sanchez) se popisuje adaptivně-předpovídací řídicí systém, ve kterém model určuje řídicí vektor, aplikovaný na proces, aby 'výstup z procesu byl v budoucnosti pohotový. Parametry modelu jsou aktualizovány na reálné časové základně, aby způsobily, že se výstupní vektor přiblíží k vektoru skutečného procesu. Podle amerického patentového spisu US 5 268 834 (Sanner a kol.) se používá neurální síť pro sestrojení modelu obvodu pro řídicí účely.
-1 CZ 296539 B6
Rozšíření řídicích systémů pro fungování jednotky nepředstavuje významný problém, jestliže provoz jednotky představuje dynamický nelineární proces a zavádí množství řídicích a akčních veličin. Až do nedávná v minulosti chyběly počítačům pro řízení procesů rozumné velikosti a cen schopnosti řešit mnoho simultánních rovnic, které pocházely z modelování takových dynamických procesů.
Byly vyvinuty referenční syntézní techniky pro aplikaci na problémy nelineárního řízení (například problém řízení hodnoty pH). V referenčním systému techniky syntéz se požaduje sledování trajektorie nelineárního řízeného provozu a dosahování bodu nastavení podle trajektorie prvního nebo druhého řádu, jakmile vypršel čas prodlevy řízeného provozu. Bartushiak a kol. popisují v článku „Nonlinear Feed Forward/Feedback Control Structures designed by Reference Systems Synthesis“ (Chemical Engineering Science, svazek 44, číslo 9, str. 1837 až 1851, 1989) proces řízení, který lze aplikovat na vysoce nelineární povoz zařízení. Bartushiak a kol. v podstatě předvádějí provoz, který má být řízen soustavou diferenciálních rovnic. Žádané chování řídicího obvodu s uzavřenou smyčkou je představováno jako soustava integro-diferenciálních rovnic, které mohou být svou konstrukcí nelineární. Žádané chování se nazývá referenční systém.
Bartushiak a kol. dosahují žádaných výsledků chování uzavřené smyčky nastavením akčních veličin tak, že se systém chová jako pokud možno referenční systém. Působení akční veličiny je určováno rovností nebo obecně minimalizací rozdílu mezi systémem otevřené smyčky a žádaným systémem uzavřené smyčky. Žádané chování provozu je tak definováno. Řídicí veličiny jsou specifikovány spolu s laděním parametru, který řídí rychlost, s jakou dosáhne řídicí veličina nastaveného bodu. Neboli žádaný výstupní parametr řízeného provozu se nastaví a rychlost při kterém řídicí systém dosáhne žádaného výstupního parametru v řídicí fázi je diktována parametrem ladění. Takto je řídicí funkce vedena, aby způsobila, že výstup dosáhne specifické hodnoty parametru nezávisle na nákladových funkcích akční veličiny. Výsledek nebere v úvahu odchylky nákladové akční veličiny, které by umožnily nejenom účinné řízení provozu avšak také minimalizaci nákladů.
Úkolem vynálezu tedy je vytvořit zlepšený systém řízení nelineárních procesů, který by umožnil ladění parametrů k aplikaci na řídicí veličiny.
Úkolem vynálezu je také poskytnout zlepšený systém řízení nelineárních procesů, při kterém metodologie řízení umožní minimalizaci vstupních nákladů vstupní akční veličiny při současném dosažení žádaných řídicích veličin.
Podstata vynálezu
Systém zpětné vazby pro regulaci nelineárních procesů pracující s akčními veličinami, které zahrnují vstupní stavy, a s řídicími veličinami, které zahrnují výstupní stavy, spočívá podle vynálezu v tom, že obsahuje měřicí čidla pro měření alespoň řídicích veličin, paměťové prostředky pro ukládání horních a spodních mezí a opravnou časovou konstantu pro alespoň jednu řídicí veličinu, přičemž horní a spodní meze jsou oddělené pásmem hodnot, ve kterém alespoň jedna řídicí veličina je považována za přijatelnou, procesorové prostředky připojené k měřicím čidlům a paměťovým prostředkům a zahrnující data popisující model procesu v regulovaném provozu, přičemž model uvádí do vztahu náklady akčních veličin k řídicím veličinám a po řešení dále poskytuje předpověděné hodnoty pro alespoň jednu řídicí veličinu, přičemž procesorové prostředky dále obsahují logické prostředky odezvové pro měřenou hodnotovou funkci alespoň jedné řídicí veličiny, která je mimo uvedené pásmo hodnot pro vyvíjení řídicích signálů pro měnění akčních veličin pro dosažení jejich minimalizo-2-
váných nákladů, přičemž akční veličiny jsou měněny tak, aby způsobovaly, že předpověděná hodnota alespoň jedné řídicí veličiny je uvnitř pásma uvedených hodnot a regulační signální prostředky odezvové pro regulační signály pro činnost ovládajících regulačních orgánů v regulovaném provozu k řízení akčních veličin.
Podstatou vynálezuje tedy regulační systém, který řídí provoz jednotky, přičemž systém zahrnuje akční veličiny, tedy vstupní stavy a řídicí veličiny, tedy výstupní stavy. Systém zahrnuje čidlové obvody k provádění měření řídicích veličin a paměť pro ukládání korekční časové konstanty horních a spodních mezí pro alespoň jednu řídicí veličinu. Horní a spodní meze jsou odděleny páslo mem hodnot, uvnitř kterých je považována řídicí veličina za přijatelnou. Procesor zahrnuje hodnoty popisující model provozu, který uvádí do souvislosti náklady akčních veličin vůči řídicím veličinám a po vyřešení poskytuje předurčené hodnoty pro tu jednu veličinu. Logika uvnitř procesoru je odezvou měřené hodnotové funkce jedné řídicí veličiny, která je mimo pásmo hodnot k určení minimálních nákladových akčních veličin, která vede k návratu předurčené hodnoty té 15 jedné řídicí veličiny do přijatelného pásma hodnot. Řídicí orgány uvnitř provozu fungují tak, že mění akční veličiny (a vstupní stavy) v souladu se signály z procesoru.
Vynález blíže objasňuje následující podrobný popis s připojenými obrázky.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je blokové schéma systému podle vynálezu, na obr. 2 je schéma řídicích funkcí použitých podle vynálezu a na obr. 3 a 4 jsou vývojová schémata vysvětlující činnost vynálezu.
’ J '
Příklady provedení vynálezu
Při objasňování vynálezu se používá následujících výrazů:
model 16 procesu: definuje činnost regulačního obvodu 10 a je definován ve spojitém časovém intervalu ve formě algebraických a diferenciálních rovnic;
diskretizace akčních veličin: akční kroky jsou diskrétní časové proměnné; je použita funkce nul35 tého řádu pro zajištění diskrétních akčních krokových veličin k použití v modelu 16 procesu;
referenční trajektorie: referenční trajektorie zajišťuje specifikaci chování nelineárního regulátoru 14 jako míry odezvy řídicích veličin;
objektivní funkce: objektivní funkce definuje optimální řídicí činnost; zahrnuje postihy za narušení nastavených bodů řízení a funkcí ekonomických nákladů (zisku);
meze akční veličiny: meze akční veličiny jsou souborem reflektujícím sekundární meze nelineárního regulátoru 14 nebo stavu, jako jsou meze rozsahu, meze nastavených bodů a podmínek proti 45 ukončení;
zpětná vazba: zpětná vazba je zahrnuta do referenční trajektorie jako hodnota systémové chyby, která představuje odchylku mezi měřeními v procesu a modelovými předpověďmi;
odhad stavu (40): předpovědi modelového stavu procesu a výstupů se zajišťují při každém snímání nelineárního regulátoru 14 integrací dynamického modelu 16 na základě průběžných hodnot z akčních a z dopředně zaváděných hodnot a z předpovědí odvozených během předchozí doby snímání;
-3.Íí
iniciace: iniciace výstupů z nelineárního regulátoru 14 je zajištěna načítáním průběžných hodnot akční veličiny při každém snímání a zajišťuje kroky regulátoru jako přírůstky k hodnotám; když je program regulátoru vchodu (buď s uzavřenou, nebo s otevřenou smyčkou) jsou stavy dynamického modelu 16 a výstupy iniciovány při hodnotách předpověděných během předchozího snímání nelineárního regulátoru 14. Při prvním spuštění programu jsou stavy modelu a výstupy iniciovány řešením modelu v ustáleném stavu pro průběžné akční a dopředně zaváděné hodnoty.
Na obr. 1 je znázorněn číslicový regulační obvod 10 sledující proces v řízeném provozu 12 s pomocí počítače. Hodnoty procesu se zavádějí do nelineárního regulátoru 14, uloženého v číslicovém regulačním obvodu 10. Dynamický model 16 nelineárního regulátoru je uložen v číslicovém regulačním obvodu 10 a představuje soustavu nelineárních rovnic, které tvoří referenční systém pro nelineární regulátor 14. Množina 18 parametrů nelineárního regulátoru 14 tvoří omezení pro řídicí veličiny odvozené z nelineárního regulátoru 14. Porovnáním naměřených hodnot procesu s předpověděnými hodnotami pocházejícími z řešení dynamického modelu 16 procesu (s množinou 18 parametrů nelineárního regulátoru 14) se odvodí opravné hodnoty a použijí se jako řídicí vstupy do řízeného provozu 12.
Nelineární regulátor 14 na obr. 2, obsahuje dynamický model 16 procesu, který definuje rychlostní změny procesních stavů pro změny v systému akčních veličin, nezávislých proměnných a hodnot systematických chyb. Nelineární regulátor 14 zahrnuje dále jednu nebo několik ladicích hodnot, které definují charakteristiky odezvy uzavřené smyčky procesu. Každá charakteristika odezvy procesu tedy definuje trajektorii určenou ke sledování řídicí veličiny v odezvě na změny v akčních veličinách. Optimalizační funkce 19 určuje minimalizované náklady akční veličiny, 'které dosahují žádanou trajektorii odezvy, dané odchylky mezi naměřenými hodnotami a hodnotami předpověděnými, odvozenými z dynamického modelu 16 procesu.
Je tedy zřejmé, že nelineární regulátor 14 udává mezní okraje pro jednu nebo několik řídicích veličin (tedy výstupů) z řízeného provozu 12. Jsou-li stanoveny homí a spodní meze pro řídicí veličinu, vykoná nelineární regulátor 14 řídicí proces, který porovná naměřenou míru změny mezi řídicí veličinou a mírou žádaného kroku řídicí veličiny ve vztahu k alespoň jedné z mezí. Je-li řídicí veličina mezi homí a spodní mezí, nedojde k žádné řídicí akci. Je-li řídicí veličina mimo meze, umožní porovnání naměřené míry dynamické změny a modelové míry dynamické změny zjistit chybovou odchylku změnové hodnoty. Této odchylky změnové hodnoty se pak použije objektivní funkcí k umožnění stanovit soubor akčních veličin, které vykáží nejmenší náklady k získání návratu řídicí veličiny mezi homí a spodní mez. Využitím homí a spodní meze pro definici přijatelného rozsahu hodnot řídicích veličin, mohou být testovány náklady různých akčních veličin k určení, která kombinace umožní návrat řídicí veličiny do rozsahu mezí, při současné minimalizaci nákladů akční veličiny.
Z obr. 3 a 4 vyplývá činnost nelineárního regulátoru 14. Nelineární regulátor 14 pracuje s počítačem k obecnému účelu, kteiý je začleněn do řízeného provozu 12. Nelineární regulátor 14 pracuje se specifikovanou frekvencí neboli rychlostí snímání, například jednou za minutu, přičemž jsou řídicí veličiny monitorovány a akční veličiny se vypočítávají ke stanovení kroků pro každý krok k vykonání řídicí činnosti.
Postup začíná načítáním provozních dat do číslicového regulačního obvodu 10 (blok 30). Tato data zahrnují průběžné hodnoty pro řídicí veličiny, akční veličiny a pomocné proměnné nebo proměnné dopředného zavádění. Měření řízeného provozu 12 jsou dodávána buď provozními přístroji, nebo přes oddělené laboratorní analýzy. Pak běžné naměřené hodnoty každé řídicí veličiny se porovnávají s odpovídající modelovou předpovědí. Hodnota systémové chyby, představující nedokonalé přizpůsobení systému provoz/model, se vypočte jako rozdíl mezi naměřenými a předpověděnými hodnotami (blok 32).
Jak je znázorněno v bloku 34, vstupní data se napřed vyhodnotí (to je vyřadí se abnormální stavy, jako nedosažitelné hodnoty měření nebo hodnoty mimo rozsah). Provede se rovněž úprava dat a
-4CZ 296539 B6 filtrace a nastavení hranic akčních veličin na základě obsluhou stanovených mezí a stavových hodnot regulačního systému.
Na začátku činnosti nelineárního regulátoru 14 se provede iniciace ze studeného stavu (rozhodo5 vací blok 36). Tyto hodnoty pro nezávisle proměnné, buď akční, nebo vkládané, se načtou z databáze uložené v číslicovém regulačním obvodu 10 (blok 38). Iniciační akce vypočítá stavy modelu a výstupy regulovaného provozu 12, které představují podmínky regulovaného provozu 12, jako je teplota, složení a vlastnosti produktu. Model může být v jakékoli matematické formě.
Pak se použije stavo/prostorový model pro účely popisu procesu. Každý stav je definován hodnotou „x“ vektoru a výstupy regulačního obvodu 10 jsou představovány hodnotami „y“ vektoru. Nezávislé proměnné jsou představovány hodnotou „u“ takto:
O = F(x,u) (1) y = H(x) (2).
Hodnoty pro stavy řízeného provozu se potom použijí jako počáteční hodnoty pro nelineární regulátor 14 (blok 40 a 42). Stavové hodnoty se potom určí a zapíší se do paměti (blok 44). V tomto okamžiku začne nelineární regulátor 14 vykonávat proces řídicího algoritmu (blok 46).
Jak je znázorněno na obr. 4, načítá regulační proces data z technických prostředků systému (blok
48) k určení současného stavu procesu. Data obsahují tyto údaje:
počáteční hodnoty pro každý modelový stav, počáteční hodnoty pro předpověděné výstupy řízeného provozu 12, hodnoty systémové chyby představující chyby systému provoz/model, parametry modelu, průběžné naměřené hodnoty nezávislých proměnných, body nastavení nebo cílové hodnoty pro řídicí veličiny a omezení, meze regulovaných veličin, vstupní stavové podmínky.
Hodnoty pro stav modelu a předpovězené výstupy regulovaného provozu jsou buď předchozí hodnoty z posledního běhu nelineárního regulátoru, nebo hodnoty z iniciace studeného startu. Řídicí veličinu (tedy výstup, který má být regulován) a omezovači body nastavení zavádí obslu35 ha. Omezovači body nastavení jsou zavedeny jako horní a spodní mez. Použití těchto hodnot umožňuje nastavení akčních veličin (vstupů) pro dosažení minimalizovaných nákladů při dosažení hodnoty řídicí veličiny mezi horní a spodní mez. Hodnoty parametru modelu jsou určeny předem. Průběžně naměřené hodnoty nezávislých proměnných jsou odvozeny z provozních přístrojů nebo z laboratorních analýz. Meze akční veličiny jsou, jak uvedeno shora, založeny na 40 mezích určených obsluhou a na hodnotách stavu regulovaného provozu.
Nato se nastaví regulační pochod nelineárního regulátoru (blok 50). Jeden pochod nelineárního regulátoru umožňuje vypočítat modelové předpovědi a odvodit řídicí signály, aniž se aktivně aplikují řídicí signály do regulovaného provozu. Pak se předpokládá, že číslicový regulační 45 obvod je nastaven v plně provozním stavu, přičemž akční veličiny mají být aktivně řízeny v souhlase s modelovými výpočty a stavy měřeného systému.
Vstupní data se převedou do formy pro použití se systémem model/regulační obvod (blok 52) a započne se odhadovací proces stavu (blok 54). Každý stav se odhadne použitím dynamického 50 modelu 16 jednotky. V modelu stav/prostor vyznačeném dále rovnicemi 3 a 4, jsou stavy před-
stavovány veličinou „x“, výstupy regulovaného provozu jsou představovány veličinou „y“ a nezávislé proměnné jsou představovány veličinou „u“.
dx/dt = D(x,u) (3) y = H(x) (4).
Rovnice 3 znamená, že míra změny modelových stavů je funkcí modelových stavů samotných a nezávislých proměnných. Rovnice 4 znamená, že výstup je funkcí stavu modelu. Modelové odhady se získají integrací rovnic 3 a 4 a z posledního průběhu nelineárního regulátoru 14 podle průběžného času. Přednostní způsob výpočtu zahrnuje ortogonální kalokaci, při které se rovnice 3 a 4 rozdělí na časové úseky, čímž se umožní řešení diferenciálních rovnic paralelně v těchže časových úsecích.
Výpočty řízení vykonávané nelineárním regulátorem 14, se provádějí použitím techniky sekvenčního kvadratického programování (blok 56). Výpočet řízení určuje budoucí kroky v regulovaných veličinách, které dávají nejlepší shodu se specifikací regulačního výkonu v časovém horizontu do budoucnosti. Nelineární regulátor 14 využívá modelu regulovaného provozu 12, referenční trajektorie definující specifikované chování regulovaného provozu 12, objektivní funkce (dále popsané) a mezí akční veličiny. Kroky akční veličiny se diskretizují přes časový horizont do budoucnosti.
Použije se modelu znázorněného v rovnicích 3 a 4. Jak je uvedeno výše, představuje proměnná „u“ nezávislé proměnné a její podmnožinou jsou akční veličiny (tedy vstupy). Hodnoty pro všechny nezávisle proměnné se získají „trvalou funkcí nultého řádu“ diskretizovaných akčních veličin Uk v každém kroku „k“. Trvalá funkce nultého řádu předpokládá, že hodnota akční veličiny zůstává konstantní mezi jednotlivými průběhy programu.
Referenční trajektorie udává chování nelineárního regulátoru 14 při proměnách řídicích veličin v souhlase s aplikovanými omezeními. Rovnice referenční trajektorie 5 a 6 vyjadřují vztah mezi mírou změny řídicích veličin a chybou (nebo odchylkou) mezi bodem nastavení řídicí veličiny a naměřenou řídicí veličinou.
dyk/dt = (SPHk-(yk + b))/T +Vhpk-Vhnk (5) dtk/dt = (SPLk -(yk + b))/T + Vlpk = Vlnk ' (6) kde k = 1 až K
Vlp > 0,0 Vhp > 0,0
Vln > 0,0 Vhn > 0,0 kde
SPH = horní mez pro řídicí veličinu nebo omezení,
SPL = spodní mez pro řídicí veličinu nebo omezení, y = předpověděná řídicí veličina, b = systematická chyba vztažená na chybu v předpovědi měření,
Vhp - kladná odchylka měřené veličiny od SPH
Vhn = záporná odchylka měřené veličiny od SPH
Vlp = kladná odchylka měřené veličiny od SPL
Vln = záporná odchylka měřené veličiny od SPL k = časový krok do budoucnosti,
K = časové kroky do budoucnosti v časovém horizontu užitém nelineárním regulátorem 14, T = časová konstanta pro žádanou rychlost odezvy uzavřené smyčky regulované veličiny.
Každá z proměnných Vlp, Vhp, Vln a Vhn se dále nazývá „poruchová“ veličina. Každá poruchová veličina umožňuje přeměnu nesouhlasu na souhlasný stav a umožňuje priorizaci omezení apliCZ 296539 B6 kácí vážících funkcí v objektivní funkci. Objektivní funkce (tedy vztah, kterému má být vyhověno regulační činností) je dána výrazem
Min Σ (WhxVhpk + Wlx Vlnk) + C(x,u) (7) kde
Wh, W1 = pokutové váhy hpk, Vlpk = poruchové výše definované veličiny
C(x,u) = pokutová funkce nákladů.
Výraz 7 vyjadřuje součtovou minimalizační funkci pro použití, když se vyskytne porucha buď horní meze řídicí veličiny, nebo spodní meze řídicí veličiny. Výraz 7 zavádí váhové činitele, které umožňují zdůraznit nebo nezdůraznit buď kladnou poruchovou hodnotu, nebo zápornou poruchovou hodnotu, ať jde o kterýkoliv z těchto případů. Výraz 7 také zavádí člen (to je C(x,u)), který je nákladovou funkcí, která je závislá jak na akční veličině „u“ tak na stavech x modelu.
Regulační obvod systému řeší výraz 7 a vyhodnocuje součet vyplývající z každého řešení, když se očekává více změn v akčních veličinách. Účelem je dosáhnout návratu řídicí veličiny „y“ mezi okraje definované horní mezí (SPH) a spodní mezí (SPL). Jsou-li SPH a SPL odděleny rozsahem hodnot definujících přijatelné rozmezí řídicí veličiny, může se vypočítat několik možných změn akčních veličin k určení, která kombinace vede k nejmenším nákladům pro akční veličiny při dosažení návratu řídicí veličiny do přijatelného rozmezí. Jestliže akční veličiny (v kterékoli regulační činnosti) umožní návrat výstupu regulovaného provozu do rozsahu mezi SPH a SPL, vynulují se první dva členy ve výrazu 7 a řešení funkce je přísně vztaženo k nákladům představovaným akčními veličinami.
Optimalizační řešení výrazu 7 se podrobí přídavným mezím akční veličiny, jak je dále vyjádřeno rovnicemi 8 a 9.
| ulb < uk < uhp | (8) | |
| ABS(uk -u(k-l) < dub | (9) | |
| kde | ||
| uhb | = horní mez akční veličiny, | |
| ulb | = spodní mez akční veličiny, | |
| dub | = mez na změně „u“ mezi časovými kroky. |
Když se dosáhne přijatelného řešení, překontrolují se výstupy tvořené hodnotami akčními veličiny pro každý časový krok v budoucnosti oproti systémovým omezením (blok 58). Za předpokladu platnosti výstupních dat, se pak zapíší data do paměti (blok 60) a vypočtené akční veličiny se vyšlou do regulovaného provozu (blok 62) k ovládání provozních regulačních prvků (například ventilů).
Pracovníkům v oboru je zřejmé, že výše uvedený popis je pouze příkladným provedením vynálezu. Pracovníci v oboru mohou navrhovat různé obměny a modifikace v rámci rozsahu vynálezu. Vynález zahrnuje všechny takové obměny, modifikace a varianty, které spadají do rozsahu vynálezu.
Průmyslová využitelnost
Zlepšený způsob řízení nelineárních procesů, který umožňuje ladění parametrů řízené jednotky za současné minimalizace nákladů.
Claims (4)
1. Systém zpětné vazby pro regulaci nelineárních procesů pracující s akčními veličinami, které zahrnují vstupní stavy, a s řídicími veličinami, které zahrnují výstupní stavy, vyznačující se tím, že obsahuje měřicí čidla pro měření alespoň řídicích veličin, paměťové prostředky pro ukládání horních a spodních mezí a opravnou časovou konstantu pro alespoň jednu řídicí veličinu, přičemž horní a spodní meze jsou oddělené pásmem hodnot, ve kterém alespoň jedna řídicí veličina je považována za přijatelnou, procesorové prostředky připojené k měřicím čidlům a paměťovým prostředkům a zahrnující data popisující model procesu v regulovaném provozu, přičemž model uvádí do vztahu náklady akčních veličin k řídicím veličinám a po řešení dále poskytuje předpověděné hodnoty pro alespoň jednu řídicí veličinu, přičemž procesorové prostředky dále obsahují logické prostředky odezvové pro měřenou hodnotovou funkci alespoň jedné řídicí veličiny, která je mimo uvedené pásmo hodnot pro vyvíjení řídicích signálů pro měnění akčních veličin pro dosažení jejich minimalizovaných nákladů, přičemž akční veličiny jsou měněny tak, aby způsobovaly, že předpověděná hodnota alespoň jedné řídicí veličiny je uvnitř pásma uvedených hodnot a regulační signální prostředky odezvové pro regulační signály pro činnost ovládajících regulačních orgánů v regulovaném provozu k řízení akčních veličin.
2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že paměťové prostředky dále ukládají data popisující trajektorie odezvové funkce pro uvedený model, který předepisuje míru vracení řídicí proměnné do pásma hodnot považovaných za přijatelné, když je horní mez překročena hodnotou řídicí veličiny a trajektorie odezvové funkce pro takový model, který předepisuje míru vracení té jedné řídicí veličiny do pásma hodnot považovaných za přijatelné, když je spodní mez překročena alespoň jednou řídicí veličinou, přičemž obě trajektorie odezvové funkce včetně korekce časových hodnot vyjadřují závislost mezi měřenými a žádanými změnami alespoň jedné řídicí veličiny, přičemž logické prostředky používají takových dat ke stanovení vstupních stavů za minimalizovaných nákladů.
3. Systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že trajektorové odezvové funkce pro alespoň jednu řídicí veličinu jsou dyk/dt = (SPHk -(yk + b))/T + Vhpk - Vhnk dtk/dt = (SPLk _(yk + b))/T + Vlpk - Vlnk k = 1 až K
Vlp > 0,0
Vln > 0,0
Vhp > 0,0
Vhn > 0,0 kde
SPH = horní mez pro řídicí veličinu nebo omezení
SPL = spodní mez pro řídicí veličinu nebo omezení y = předvídaná řídicí veličina b = systémová chyba týkající se chyby v předpovědi a měření
Vhp = kladná odchylka měřené veličiny od SPH
Vhn = záporná odchylka měřené veličiny od SPH
Vlp = kladná odchylka měřené veličiny od SPL
Vln = záporná odchylka měřené veličiny od SPL k = časový krok do budoucnosti
K = časové kroky do budoucnosti v časovém horizontu použitém nelineárním regulátorem,
T - časová konstanta pro požadovanou rychlost odezvy regulované veličiny uzavřenou smyčkou.
4. Systém podle nároku 3, vyznačující se tím, že logické prostředky směřují 5 k zajištění řešení minimalizace závislosti ke stanovení akčních veličin za minimálních nákladů k dosažení pohybu alespoň jedné řídicí veličiny do pásma hodnot, přičemž minimalizační vztah je vyjádřen výrazem:
Min Σ (WhxVhpk + Wlx Vlnk) + C(x,u)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/431,244 US5682309A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Feedback method for controlling non-linear processes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ336797A3 CZ336797A3 (cs) | 1998-09-16 |
| CZ296539B6 true CZ296539B6 (cs) | 2006-04-12 |
Family
ID=23711104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ0336797A CZ296539B6 (cs) | 1995-04-28 | 1996-04-26 | Systém zpetné vazby pro regulaci nelineárních procesu |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5682309A (cs) |
| EP (1) | EP0823078B1 (cs) |
| JP (1) | JP3949164B2 (cs) |
| KR (1) | KR100371728B1 (cs) |
| CN (1) | CN1183148A (cs) |
| AT (1) | ATE193771T1 (cs) |
| AU (1) | AU702101B2 (cs) |
| BR (1) | BR9608042A (cs) |
| CA (1) | CA2217381C (cs) |
| CZ (1) | CZ296539B6 (cs) |
| DE (1) | DE69608796T2 (cs) |
| HU (1) | HU225571B1 (cs) |
| MX (1) | MX9708318A (cs) |
| MY (1) | MY111933A (cs) |
| NO (1) | NO318927B1 (cs) |
| PL (1) | PL182764B1 (cs) |
| TW (1) | TW297108B (cs) |
| WO (1) | WO1996034324A1 (cs) |
Families Citing this family (101)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5875109A (en) * | 1995-05-24 | 1999-02-23 | Johnson Service Company | Adaptive flow controller for use with a flow control system |
| US7058617B1 (en) * | 1996-05-06 | 2006-06-06 | Pavilion Technologies, Inc. | Method and apparatus for training a system model with gain constraints |
| AUPN967096A0 (en) | 1996-05-06 | 1996-05-30 | Beaton, Ross | Door frames |
| US5854744A (en) * | 1996-06-25 | 1998-12-29 | Ingersoll-Rand Company | Adaptive process control system |
| US5920478A (en) * | 1997-06-27 | 1999-07-06 | Oakleaf Engineering, Inc. | Multi-input multi-output generic non-interacting controller |
| US6106785A (en) * | 1997-06-30 | 2000-08-22 | Honeywell Inc. | Polymerization process controller |
| JP2000089525A (ja) | 1998-09-07 | 2000-03-31 | Toshiba Corp | 調整制御システム |
| US7131890B1 (en) | 1998-11-06 | 2006-11-07 | Beaver Creek Concepts, Inc. | In situ finishing control |
| US7220164B1 (en) | 2003-12-08 | 2007-05-22 | Beaver Creek Concepts Inc | Advanced finishing control |
| US7572169B1 (en) | 1998-11-06 | 2009-08-11 | Beaver Creek Concepts Inc | Advanced finishing control |
| US7037172B1 (en) | 1999-04-01 | 2006-05-02 | Beaver Creek Concepts Inc | Advanced wafer planarizing |
| US7575501B1 (en) | 1999-04-01 | 2009-08-18 | Beaver Creek Concepts Inc | Advanced workpiece finishing |
| US7878882B2 (en) * | 1999-04-01 | 2011-02-01 | Charles J. Molnar | Advanced workpiece finishing |
| US6986698B1 (en) | 1999-04-01 | 2006-01-17 | Beaver Creek Concepts Inc | Wafer refining |
| US6739947B1 (en) | 1998-11-06 | 2004-05-25 | Beaver Creek Concepts Inc | In situ friction detector method and apparatus |
| US20130189801A1 (en) * | 1998-11-06 | 2013-07-25 | Semcon Tech, Llc | Advanced finishing control |
| US8353738B2 (en) * | 1998-11-06 | 2013-01-15 | Semcon Tech, Llc | Advanced finishing control |
| US7562135B2 (en) | 2000-05-23 | 2009-07-14 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Enhanced fieldbus device alerts in a process control system |
| US8044793B2 (en) | 2001-03-01 | 2011-10-25 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Integrated device alerts in a process control system |
| US7206646B2 (en) | 1999-02-22 | 2007-04-17 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Method and apparatus for performing a function in a plant using process performance monitoring with process equipment monitoring and control |
| EP1052558B1 (de) * | 1999-05-14 | 2002-08-07 | Abb Research Ltd. | Verfahren und Einrichtung zur Zustandsschätzung |
| WO2001009201A1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Exxon Chemical Patents Inc. | Raman analysis system for olefin polymerization control |
| US6479597B1 (en) | 1999-07-30 | 2002-11-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Raman analysis system for olefin polymerization control |
| US6445963B1 (en) * | 1999-10-04 | 2002-09-03 | Fisher Rosemount Systems, Inc. | Integrated advanced control blocks in process control systems |
| US6611735B1 (en) * | 1999-11-17 | 2003-08-26 | Ethyl Corporation | Method of predicting and optimizing production |
| AT3773U3 (de) | 2000-02-09 | 2001-06-25 | Avl List Gmbh | Verfahren zur automatischen optimierung einer ausgangsgrösse eines von mehreren eingangsgrössen abhängigen systems |
| GB0005866D0 (en) * | 2000-03-10 | 2000-05-03 | Borealis Polymers Oy | Process control system |
| US6826521B1 (en) * | 2000-04-06 | 2004-11-30 | Abb Automation Inc. | System and methodology and adaptive, linear model predictive control based on rigorous, nonlinear process model |
| US6618631B1 (en) * | 2000-04-25 | 2003-09-09 | Georgia Tech Research Corporation | Adaptive control system having hedge unit and related apparatus and methods |
| KR100405043B1 (ko) * | 2000-05-17 | 2003-11-07 | 김종우 | 1이상의 변수를 갖는 모델의 최적 변수 값 및 해를결정하는 방법 |
| DE60102242T2 (de) * | 2000-06-29 | 2005-01-27 | Aspen Technology, Inc., Cambridge | Rechnerverfahren und gerät zur beschränkung einer nicht-linearen gleichungsnäherung eines empirischen prozesses |
| JP3785029B2 (ja) * | 2000-08-04 | 2006-06-14 | 株式会社山武 | 制御装置および制御方法 |
| JP3666578B2 (ja) * | 2000-08-18 | 2005-06-29 | 株式会社安川電機 | 予測制御装置 |
| US6782372B1 (en) * | 2000-09-28 | 2004-08-24 | Sandia Corporation | Latent effects decision analysis |
| EP1364263B1 (en) | 2001-03-01 | 2005-10-26 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Data sharing in a process plant |
| US8073967B2 (en) | 2002-04-15 | 2011-12-06 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Web services-based communications for use with process control systems |
| US6813532B2 (en) | 2001-03-01 | 2004-11-02 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Creation and display of indices within a process plant |
| US7720727B2 (en) * | 2001-03-01 | 2010-05-18 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Economic calculations in process control system |
| PT1256857E (pt) * | 2001-05-10 | 2007-08-06 | Siemens Ag | Método de geração de um modelo de validação de dados de uma instalação a partir de um modelo de simulação desta mesma instalação. |
| DE10129141A1 (de) | 2001-06-16 | 2002-12-19 | Abb Research Ltd | Steuer- und Regelverfahren un Regeleinrichtung zum An- oder Abfahren einer verfahrenstechnischen Komponente eines technischen Prozesses |
| US20030028267A1 (en) * | 2001-08-06 | 2003-02-06 | Hales Michael L. | Method and system for controlling setpoints of manipulated variables for process optimization under constraint of process-limiting variables |
| EP1430428A2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-06-23 | Optimum Power Technology, L.P. | Design optimization |
| US6757579B1 (en) | 2001-09-13 | 2004-06-29 | Advanced Micro Devices, Inc. | Kalman filter state estimation for a manufacturing system |
| US6738682B1 (en) * | 2001-09-13 | 2004-05-18 | Advances Micro Devices, Inc. | Method and apparatus for scheduling based on state estimation uncertainties |
| WO2003025685A1 (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-27 | Ibex Process Technology, Inc. | Scalable, hierarchical control for complex processes |
| CN100443868C (zh) | 2001-11-09 | 2008-12-17 | 埃克森美孚化学专利公司 | 利用拉曼光谱分析的聚合物性能的在线测量和控制 |
| US6675073B2 (en) * | 2001-11-20 | 2004-01-06 | Steve Kieman | System and method for tuning the weight control of a flow of material |
| US20030144747A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-07-31 | Metso Paper Automation Oy | Method and controller to control a process |
| US6901300B2 (en) | 2002-02-07 | 2005-05-31 | Fisher-Rosemount Systems, Inc.. | Adaptation of advanced process control blocks in response to variable process delay |
| US7050863B2 (en) * | 2002-09-11 | 2006-05-23 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Integrated model predictive control and optimization within a process control system |
| DE10341764B4 (de) * | 2002-09-11 | 2019-01-10 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Integrierte Modell-Vorhersagesteuerung und -Optimierung innerhalb eines Prozesssteuerungssystems |
| US7376472B2 (en) | 2002-09-11 | 2008-05-20 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Integrated model predictive control and optimization within a process control system |
| CA2501528A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-15 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | On-line measurement and control of polymer properties by raman spectroscopy |
| US7328074B2 (en) * | 2002-12-02 | 2008-02-05 | United Technologies Corporation | Real-time quadratic programming for control of dynamical systems |
| WO2005015324A2 (en) | 2002-12-09 | 2005-02-17 | Georgia Tech Research Corp. | Adaptive output feedback apparatuses and methods capable of controlling a nonminimum phase system |
| WO2004063234A1 (en) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | On-line measurement and control of polymer product properties by raman spectroscopy |
| US7152023B2 (en) * | 2003-02-14 | 2006-12-19 | United Technologies Corporation | System and method of accelerated active set search for quadratic programming in real-time model predictive control |
| US7765175B2 (en) * | 2003-09-18 | 2010-07-27 | Optimum Power Technology, L.P. | Optimization expert system |
| US7400941B2 (en) * | 2004-01-14 | 2008-07-15 | Chrevron Phillips Chemical Company Lp | Method and apparatus for monitoring polyolefin production |
| KR100686798B1 (ko) * | 2004-10-26 | 2007-02-23 | 한국전력공사 | 계측값의 통계학적 유효화 방법 |
| US7767848B2 (en) * | 2005-02-08 | 2010-08-03 | Celanese International Corporation | Method of controlling acetic acid process |
| US8005647B2 (en) | 2005-04-08 | 2011-08-23 | Rosemount, Inc. | Method and apparatus for monitoring and performing corrective measures in a process plant using monitoring data with corrective measures data |
| US9201420B2 (en) | 2005-04-08 | 2015-12-01 | Rosemount, Inc. | Method and apparatus for performing a function in a process plant using monitoring data with criticality evaluation data |
| US7505129B2 (en) | 2005-07-22 | 2009-03-17 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | On-line analysis of polymer properties for control of a solution phase reaction system |
| US7483129B2 (en) * | 2005-07-22 | 2009-01-27 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | On-line properties analysis of a molten polymer by raman spectroscopy for control of a mixing device |
| US7505127B2 (en) * | 2005-07-22 | 2009-03-17 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | On-line raman analysis and control of a high pressure reaction system |
| US7272531B2 (en) | 2005-09-20 | 2007-09-18 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Aggregation of asset use indices within a process plant |
| US7451004B2 (en) * | 2005-09-30 | 2008-11-11 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | On-line adaptive model predictive control in a process control system |
| SE529454C2 (sv) * | 2005-12-30 | 2007-08-14 | Abb Ab | Förfarande och anordning för trimning och styrning |
| US7376471B2 (en) * | 2006-02-21 | 2008-05-20 | United Technologies Corporation | System and method for exploiting a good starting guess for binding constraints in quadratic programming with an infeasible and inconsistent starting guess for the solution |
| US7947400B2 (en) * | 2006-08-14 | 2011-05-24 | GM Global Technology Operations LLC | Method of operating a fuel cell stack by monitoring membrane hydration |
| US7844352B2 (en) * | 2006-10-20 | 2010-11-30 | Lehigh University | Iterative matrix processor based implementation of real-time model predictive control |
| US7991499B2 (en) * | 2006-12-27 | 2011-08-02 | Molnar Charles J | Advanced finishing control |
| US7634323B2 (en) * | 2007-02-23 | 2009-12-15 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Optimization-based modular control system |
| US8301676B2 (en) | 2007-08-23 | 2012-10-30 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Field device with capability of calculating digital filter coefficients |
| US7702401B2 (en) | 2007-09-05 | 2010-04-20 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | System for preserving and displaying process control data associated with an abnormal situation |
| US8055479B2 (en) | 2007-10-10 | 2011-11-08 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Simplified algorithm for abnormal situation prevention in load following applications including plugged line diagnostics in a dynamic process |
| US8357286B1 (en) | 2007-10-29 | 2013-01-22 | Semcon Tech, Llc | Versatile workpiece refining |
| CN101446804B (zh) * | 2007-11-26 | 2010-11-24 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种工艺控制方法和装置 |
| US7885717B2 (en) * | 2008-03-31 | 2011-02-08 | Sikorsky Aircraft Corporation | Fast control law optimization |
| US20090287320A1 (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | Macgregor John | System and Method for the Model Predictive Control of Batch Processes using Latent Variable Dynamic Models |
| US8046089B2 (en) * | 2008-06-20 | 2011-10-25 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for model predictive control (MPC) of a nonlinear process |
| JP5732066B2 (ja) * | 2009-12-02 | 2015-06-10 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ | 先進的プロセス制御とプロセスの実時間最適化とを協調させるための方法、システム及び製造品 |
| US9760073B2 (en) * | 2010-05-21 | 2017-09-12 | Honeywell International Inc. | Technique and tool for efficient testing of controllers in development |
| US9296833B2 (en) | 2010-07-08 | 2016-03-29 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Method for controlling bubble formation in polymerization reactors |
| US9243988B2 (en) | 2010-07-08 | 2016-01-26 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | System and method for monitoring bubble formation within a reactor |
| US8670945B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-03-11 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for product movement planning to support safety monitoring in inventory management systems |
| US9927788B2 (en) | 2011-05-19 | 2018-03-27 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Software lockout coordination between a process control system and an asset management system |
| JP6193891B2 (ja) * | 2012-02-08 | 2017-09-06 | アスペン テクノロジー インコーポレイテッド | 調整可能なトレードオフ係数を用いて非干渉性の閉ループステップ試験を行う装置および方法 |
| US10930535B2 (en) | 2016-12-02 | 2021-02-23 | Applied Materials, Inc. | RFID part authentication and tracking of processing components |
| US10344615B2 (en) * | 2017-06-22 | 2019-07-09 | General Electric Company | Method and system for schedule predictive lead compensation |
| US11554461B1 (en) | 2018-02-13 | 2023-01-17 | Omax Corporation | Articulating apparatus of a waterjet system and related technology |
| US11934159B2 (en) | 2018-10-30 | 2024-03-19 | Aspentech Corporation | Apparatus and methods for non-invasive closed loop step testing with controllable optimization relaxation |
| US12050444B2 (en) * | 2019-01-31 | 2024-07-30 | Dow Global Technologies Llc | Gas phase polymerization process control using projected disturbance variables and nonlinear dynamic models |
| US11853032B2 (en) | 2019-05-09 | 2023-12-26 | Aspentech Corporation | Combining machine learning with domain knowledge and first principles for modeling in the process industries |
| US11782401B2 (en) | 2019-08-02 | 2023-10-10 | Aspentech Corporation | Apparatus and methods to build deep learning controller using non-invasive closed loop exploration |
| WO2021076760A1 (en) | 2019-10-18 | 2021-04-22 | Aspen Technology, Inc. | System and methods for automated model development from plant historical data for advanced process control |
| CN110849404B (zh) * | 2019-11-18 | 2022-03-22 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种传感器数据异常的连续判别方法 |
| WO2021127253A1 (en) | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Hypertherm, Inc. | Liquid jet cutting head sensor systems and methods |
| US11630446B2 (en) | 2021-02-16 | 2023-04-18 | Aspentech Corporation | Reluctant first principles models |
| US12554233B2 (en) | 2022-12-20 | 2026-02-17 | Honeywell International Inc. | Methods, apparatuses, and computer programming products implementing a multi-variable, closed loop approach for determining an optimization pathway |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3917931A (en) * | 1974-05-03 | 1975-11-04 | Texaco Inc | Means and method for controlling an absorber system |
| GB1583545A (en) * | 1976-08-04 | 1981-01-28 | Martin Sanchez J | Control systems |
| US4349869A (en) * | 1979-10-01 | 1982-09-14 | Shell Oil Company | Dynamic matrix control method |
| FR2529347B1 (fr) * | 1982-06-29 | 1985-12-27 | Europ Agence Spatiale | Methode de teledetection a faible consommation d'energie |
| DE3390539C2 (de) * | 1983-10-14 | 1990-03-08 | Ford Werke Ag | Verfahren zum Betreiben eines adaptiv gesteuerten technischen Prozesses |
| US4616308A (en) * | 1983-11-15 | 1986-10-07 | Shell Oil Company | Dynamic process control |
| US4663703A (en) * | 1985-10-02 | 1987-05-05 | Westinghouse Electric Corp. | Predictive model reference adaptive controller |
| GB8727602D0 (en) * | 1987-11-25 | 1987-12-31 | Nat Res Dev | Industrial control systems |
| US5119468A (en) * | 1989-02-28 | 1992-06-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Apparatus and method for controlling a process using a trained parallel distributed processing network |
| US5057992A (en) * | 1989-04-12 | 1991-10-15 | Dentonaut Labs Ltd. | Method and apparatus for controlling or processing operations of varying characteristics |
| US5099412A (en) * | 1989-09-29 | 1992-03-24 | Honeywell, Inc | Automatic control of a discrete system with redundancy management and prioritized conflict resolution |
| US5050064A (en) * | 1989-12-06 | 1991-09-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for controlling the blending of solids with a computer |
| US5260865A (en) * | 1991-04-01 | 1993-11-09 | Beauford Martin H | Nonlinear model based distillation control |
| US5268834A (en) * | 1991-06-24 | 1993-12-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Stable adaptive neural network controller |
-
1995
- 1995-04-28 US US08/431,244 patent/US5682309A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-26 WO PCT/US1996/005907 patent/WO1996034324A1/en not_active Ceased
- 1996-04-26 CA CA002217381A patent/CA2217381C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 MY MYPI96001587A patent/MY111933A/en unknown
- 1996-04-26 JP JP53277796A patent/JP3949164B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 BR BR9608042A patent/BR9608042A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 DE DE69608796T patent/DE69608796T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 HU HU9802089A patent/HU225571B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 MX MX9708318A patent/MX9708318A/es unknown
- 1996-04-26 CN CN96193564A patent/CN1183148A/zh active Pending
- 1996-04-26 EP EP96913236A patent/EP0823078B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 KR KR1019970707665A patent/KR100371728B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-26 AT AT96913236T patent/ATE193771T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 PL PL96323049A patent/PL182764B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 CZ CZ0336797A patent/CZ296539B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 AU AU56314/96A patent/AU702101B2/en not_active Expired
- 1996-07-08 TW TW085108248A patent/TW297108B/zh not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-10-27 NO NO19974959A patent/NO318927B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5631496A (en) | 1996-11-18 |
| NO974959D0 (no) | 1997-10-27 |
| CZ336797A3 (cs) | 1998-09-16 |
| HUP9802089A3 (en) | 1999-05-28 |
| KR100371728B1 (ko) | 2003-03-15 |
| NO318927B1 (no) | 2005-05-23 |
| CA2217381C (en) | 2005-06-14 |
| HUP9802089A2 (hu) | 1998-12-28 |
| CA2217381A1 (en) | 1996-10-31 |
| CN1183148A (zh) | 1998-05-27 |
| MY111933A (en) | 2001-02-28 |
| PL182764B1 (pl) | 2002-02-28 |
| ATE193771T1 (de) | 2000-06-15 |
| EP0823078B1 (en) | 2000-06-07 |
| EP0823078A1 (en) | 1998-02-11 |
| DE69608796T2 (de) | 2000-11-23 |
| PL323049A1 (en) | 1998-03-02 |
| US5682309A (en) | 1997-10-28 |
| TW297108B (cs) | 1997-02-01 |
| BR9608042A (pt) | 1999-01-26 |
| KR19990008140A (ko) | 1999-01-25 |
| HU225571B1 (en) | 2007-03-28 |
| MX9708318A (es) | 1998-02-28 |
| DE69608796D1 (de) | 2000-07-13 |
| JPH11504454A (ja) | 1999-04-20 |
| AU702101B2 (en) | 1999-02-11 |
| NO974959L (no) | 1997-12-19 |
| JP3949164B2 (ja) | 2007-07-25 |
| WO1996034324A1 (en) | 1996-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ296539B6 (cs) | Systém zpetné vazby pro regulaci nelineárních procesu | |
| MXPA97008318A (en) | Feedback method for controlling non-linear processes | |
| EP0788625B1 (en) | Model predictive control apparatus and method | |
| EP0710901B1 (en) | Multivariable nonlinear process controller | |
| EP0710902B1 (en) | Method and apparatus for controlling multivariable nonlinear processes | |
| Joseph et al. | Predictive control of quality in a batch manufacturing process using artificial neural network models | |
| MXPA97002973A (en) | Apparatus and method of predictive mod control | |
| US8756039B2 (en) | Rapid process model identification and generation | |
| WO2008048442A2 (en) | Adaptive multivariable mpc controller with lp constraints | |
| WO2007024847A2 (en) | Adaptive multivariable mpc controller | |
| GB2394312A (en) | Configuration of a system comprising an integrated MIMO model predictive control optimisation system | |
| Zamarreño et al. | Identification and predictive control of a melter unit used in the sugar industry | |
| Agliati et al. | Spiking neurons as predictive controllers of linear systems | |
| Chaber | Fast nonlinear model predictive control algorithm with neural approximation for embedded systems: Preliminary results | |
| Jämsä | Model predictive control for the Tennessee Eastman process | |
| Zamarreño | Neural Predictive Control Toolbox for CACSD in MATLAB Environment | |
| Agarwal | A systematic classification of neural-network-based control | |
| Mohanty et al. | Model Predictive Control | |
| Kocijan et al. | An application of a technique for the tuning of multiparameter controllers | |
| Ansari et al. | Non-Linear Model-Based Multivariable Control of a Crude Distillation Process | |
| Roffel et al. | Linear Multivariable Control | |
| BAKKE et al. | 1.22 Tuning by Computer | |
| Virk | Digital Compensator Design |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120426 |