催化裂化装置催化剂循环量的在线观测.pdf

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1、石油学报(石油加工)2012年8月ACTAPETROIEISINICA(PETROIEUMPR()CESSINGSECT10N)第28卷第4期文章编号：1001-8719(2012)04—0617-08催化裂化装置催化剂循环量的在线观测许锋，罗雄麟(中国石油大学自动化研究所，北京102249)摘要：基于催化裂化装置提升管反应器的非线性微分一代数系统动态模型，将催化剂循环量和不确定模型参数扩展为系统的状态变量，构造状态观测器对其进行在线观测计算。状态观测器的反馈增益阵由增广系统在工作点附近的线性化系统的极点配置在线获取，构成能在较大范围内稳定工作的自适应状态观测器。可观性分析和仿

2、真表明，仅靠提升管出口一个温度测点就可以完成对催化剂循环量及产品分布等不可测变量的观测，但如果出现不确定的模型参数，需要增加温度测点，才能完成对整个系统的观测。关键词：催化裂化装置；提升管反应器；状态观测器；微分一代数系统；催化剂循环量中图分类号：TQ021．8文献标识码：Adoi：10．3969／J．issn．1001—8719．2012．O4．O15On-LineObservationofFCCUCatalystCirculationRateXUFeng，LUOXionglin(ResearchInstituteofAutomation，ChinaUniversityofP

3、etroleum，Beijing102249，China)Abstract：Basedonthenonlineardifferential—algebraicdynamicmodelofFCCUriser，thecatalystcirculationrateanduncertainmodelparameterswereaugmentedasstatevariables，andastateobserverwasconstructedtoimplementtheon—lineestimation．Thefeedbackgainmatrixofstateobserverwasobta

4、inedon—linebypoleassignmentofthelinearizedaugmentedsystemoncurrentoperatingpoint，andanadaptivestateobserverwasachieved，whichcouldruninawiderange．Throughtheanalysisandsimulationthelawasfollowswasfound．0nlyonetemperaturesensoratriseroutletcouldensurethattheunmeasurablevariablessuchascatalystci

5、rculationrateandoilyieldswereestimatedcorrectly．However，whenuncertainmodelparametersappeared，additionaltemperaturesensorsmustbeaddedtoensurethattheunmeasurablevariablescouldbeobserved．Keywords：FCCU；riser；stateobserver；differential—algebraicsystem；catalystcirculationrate催化裂化装置的催化剂循环量是全装置操作和究，

6、包括对一般非线性系统的研究口。]，以及对不控制的关键变量，但是在现有技术条件下，难以由同类型的非线性系统分别进行的研究，如仿射非过程仪表在线实时测量。传统的基于热平衡的计算线性系统_4和Lipschtiz非线性系统。]。对于不方法只能应用在装置的工艺标定中，无法满足过程可测输入的观测问题，Xiong等针对线性系统采实时控制的要求。用状态函数观测器来观测不可测输入，Floquet状态观测器通过生产过程的可测变量来在线等针对线性离散系统将带有纯滞后的不可测输估计不可测变量或不能及时测量的信息，是解决入扩展为多个状态，江青茵和Kravaris等¨针对变量不可测问题的有效途径。近20年

7、来，关于非非线性系统也采用将不可测输入扩展为系统状态线性观测器设计的相关内容已经得到了大量的研的方法进行处理，Ha等[1]针对Lipschitz非线性系收稿日期：2011一O4—2O基金项目：国家自然科学基金(21006127，20976193)资助通讯联系人：许锋，男，讲师，博士，从事过程控制与化工系统工程的研究；Tel：010—89733457；E—mail：xufengfxzt@sohu．com618石油学报(石油加工)第28卷统将不可测输入扩展为广义系统的代数变量，构YG,i—YG,