精馏过程的二层多目标优化控制策略-研究

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1、__致谢值此论文即将完成之际，向所有支持、关心和帮助过我的老师、同学、朋友和家人表示真挚的感谢!衷心感谢导师金晓明研究员对我的科研工作和生活的指导和关怀!从研究生入学到现在，金老师一直鼓励我多看书多实践，扩大知识面，从不束缚我的思想，这些在我研究生科研中都发挥了很重要的作用．金老师经常给我提供有参考价值的文献，让我了解和学习目前的科研水平和技术．从论文选题、定题一直到论文最后的反复修改和润色，金老师始终认真负责地给予我细致的指导，正是金老师的无私帮助与鼓励，我的毕业论文才能得以顺利完成．金老师治学

2、严谨、工作敬业，是我学习和工作的榜样，将影响我一生，在此谨表示诚挚的敬意和衷心的感谢．衷心感谢王树青教授在科研和生活上对我的引导和帮助，感谢王宁教授、张泉灵副研究员，徐巍华副教授及系里其他老师在学习和生活上给予我的关心和帮助．感谢师兄童一飞、周超、杨世品、王康泰、韩俊林，师姐赵进慧、李蘸、王化雨、刘小艳，感谢同学吕志远、张荣金，王燕青、张晓东、黄其珍，感谢实验室的每一位成员，感谢与他们的讨论交流曾带给我的很多启发，感谢他们曾给予的热心帮助．感谢宿舍的三位师姐，商秀芹、花月芳、姜莹，她们在我论文写作

3、遇到问题以及找工作期间，都提供给我很多有用信息并帮助我，感谢她们在我的学习和生活中曾给予的所有帮助．感谢朋友刘彩芬、武玉妹，蒋昭凯、李烨、石丽娜等，感谢他们曾给予我的各种关心和支持，感谢他们曾给我的各种精神鼓励．特别感谢我的父母、外公外婆、舅舅舅妈，他们不仅提供了我优越的物质生活条件，更是在我多年外地求学生涯中不断鼓励我关心我，他们的关怀和信赖一直是我前进的最大动力，永远祝福他们!葛娟娟2011年2月于浙大求是园致谢Ⅱ单元．从过程控制的制策略已经很难提升该过程的控制品质。随着流程工业的发展，精馏过

4、程不仅需要分离出满足一定质量规格要求的产品，而且产品收率和能耗也需要优化，装置本身还需要有稳定的工作区域等，因此精馏过程控制实际上是一个复杂对象的多目标控制和优化的问题．动态矩阵控制(DMC)是一种预测控制算法，它结合了工业生产的实际要求，具有控制效果好，鲁棒性强等优点．多目标优化算法在动态控制层稳定的基础上，运用优化算法，可实现诸如精馏过程中的经济效益优化问题．本文以这两种算法为基础，深入研究精馏过程的控制和优化问题，主要内容如下：1．介绍了精馏塔构造和精馏过程原理，接着介绍了精馏过程节能的方法

5、，系统总结了精馏过程先进控制和节能优化现状以及存在的一些典型问题。2．讨论了精馏过程的稳态和动态特性及控制要求，阐述了精馏过程控制目标和基本控制方案选择，重点分析了精馏过程常规控制策略和先进控制策略，最后介绍了精馏过程优化策略及相关软件．3．分析了二层多目标优化控制算法的基本原理，设计以动态矩阵控制算法为底层，以经济优化算法为上层的二层多目标优化算法，解决工业过程中的多目标优化问题．以Shell多侧线精馏过程为例，进行仿真研究，验证了二层多目标优化控制策略的有效性．与动态矩阵控制相比，二层多目标优

6、化控制策略可以明显改善精馏塔运行的经济性．4．分析了炼油生产中常压塔的工艺及过程控制，提出了一种针对航煤产量的动态矩阵二层优化控制算法．该算法分别实现航煤干点等的区域动态控制和经济性能指标的稳态优化。仿真研究结果表明，与DMC算法相比，此种方法能够有效地保证航煤的产出量最大化。5．对全文内容进行总结与回顾，重点介绍本文的创新点并对今后的工作做了展望．关键词：精馏过程，动态矩阵控制，优化IlI摘要IVandoptimization．DynamicMatrixControl(DMC)isapredic

7、tivecontrolmethod,whichtakeintoaccounttheindustrialrequirements，hasgoodperformancestrongrobustness．Multi—objectiveoptimizationmethod，whichbasedoncontrolalgorithm，Callsolveeconomicoptimizationproblemsofdistillationprocess．Thisdissertationdoessomeresear

8、chesondynamiccontroloptimizationofdistillationprocessbasedonthesetwomethods．Themainworksareasfollows：1．Theequipmentprinciplesofdistillationprocessarebrieflyintroduced．Theenergyconservationmethodsofdistillationprocessesaresummarizedthedifficult