專利名稱：基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的鋼鐵企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供一種基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的鋼鐵企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)快速控制，保證管網(wǎng)運(yùn)行安全。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)是一個(gè)長(zhǎng)流程，多工序的生產(chǎn)過(guò)程，企業(yè)對(duì)蒸汽的需求隨著生產(chǎn)的進(jìn)行波動(dòng)較大，各個(gè)工序?qū)φ羝钠焚|(zhì)、壓力及數(shù)量的需求差異很大，因而導(dǎo)致蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)需要頻繁調(diào)整蒸汽供應(yīng)計(jì)劃。管網(wǎng)系統(tǒng)本身具有大時(shí)滯、大慣性等特點(diǎn)，使得產(chǎn)汽點(diǎn)難以依靠自身穩(wěn)壓能力來(lái)有效控制整個(gè)管網(wǎng)大范圍的波動(dòng)。從管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)的角度看，控制管網(wǎng)壓力相對(duì)穩(wěn)定是管網(wǎng)安全、高效運(yùn)行所必需的。合理地運(yùn)籌負(fù)荷，配合產(chǎn)汽系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制蒸汽的產(chǎn)供過(guò)程，是一項(xiàng)具有極大經(jīng)濟(jì)效益的節(jié)能降耗技術(shù)。按照層級(jí)遞階控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將控制系統(tǒng)分為組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)。組織級(jí)具有組織、學(xué)習(xí)和綜合智能決策能力，是智能決策支持系統(tǒng)，為協(xié)調(diào)級(jí)提供知識(shí)庫(kù)；協(xié)調(diào)級(jí)為組織級(jí)和執(zhí)行級(jí)之間的連接裝置，涉及決策方式的表示，用來(lái)協(xié)調(diào)執(zhí)行級(jí)的動(dòng)作；執(zhí)行級(jí)是常規(guī)控制系統(tǒng)，要求具有較高的執(zhí)行精度。對(duì)于具有非線性、時(shí)變、強(qiáng)耦合的復(fù)雜工業(yè)過(guò)程，僅僅采用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論難以進(jìn)行有效的控制，智能優(yōu)化控制的思想在很多工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用。 但是隨著工業(yè)技術(shù)和過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜，控制的目標(biāo)越來(lái)越多樣化，控制精度的要求越來(lái)越高。模型預(yù)測(cè)控制是一種基于模型的閉環(huán)優(yōu)化控制策略，其算法核心是可預(yù)測(cè)未來(lái)的動(dòng)態(tài)模型，在線反復(fù)優(yōu)化計(jì)算并滾動(dòng)實(shí)施的控制作用和模型誤差的反饋校正。模型預(yù)測(cè)控制具有控制效果好、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可有效地克服鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)中的時(shí)滯性、非線性和強(qiáng)慣性，并能方便的處理過(guò)程被控變量和操縱變量中的各種約束。本發(fā)明將建立一種安全有效的管網(wǎng)壓力控制計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)較為精確的壓力控制和調(diào)度，從而使得管網(wǎng)安全高效運(yùn)行，保障生產(chǎn)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于預(yù)測(cè)控制的層級(jí)遞階壓力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全有效的管網(wǎng)壓力控制。將企業(yè)蒸汽管網(wǎng)的汽源(鍋爐、CDQ抽汽)、內(nèi)部可調(diào)閥門(放散閥， 減溫減壓閥)、可調(diào)用戶(隔斷閥)按照層次遞階原理把管網(wǎng)系統(tǒng)分成組織級(jí)，協(xié)調(diào)及，控制級(jí)。管網(wǎng)控制依賴于調(diào)度模型和計(jì)算模型的調(diào)度方案和管網(wǎng)計(jì)算參數(shù)，為協(xié)調(diào)級(jí)提供知識(shí)庫(kù)，把調(diào)度模型和計(jì)算模型作為組織級(jí)。調(diào)節(jié)對(duì)象和手段確定最終控制決策方案，處于協(xié)調(diào)級(jí)。執(zhí)行級(jí)是最終的執(zhí)行環(huán)境，如放散閥、隔斷閥等。對(duì)于管網(wǎng)內(nèi)部可調(diào)閥門，其控制目標(biāo)是出口端壓力和流量，作為預(yù)測(cè)控制模型的輸出P，G，閥門的開度直接決定出口壓力和流量，閥門開度作為DMC模型控制量U。本發(fā)明包括系統(tǒng)硬件及應(yīng)用模塊；系統(tǒng)硬件包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，工程師站。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與工程師站和應(yīng)用服務(wù)器相連，應(yīng)用服2/5頁(yè)
務(wù)器除與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器相連外，還與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和工程師站相連，保持三者之間數(shù)據(jù)交換。應(yīng)用模塊包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊，管網(wǎng)計(jì)算模塊、管網(wǎng)調(diào)度模塊和管網(wǎng)控制模塊。其中數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊部署在工程師站，計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊部署在應(yīng)用服務(wù)器，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)部署在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集模塊部署在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是顯示模塊與計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊之間的數(shù)據(jù)通訊媒介。 計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊將計(jì)算結(jié)果寫入關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，顯示模塊再?gòu)年P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出并予以顯示；關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用于模型計(jì)算、調(diào)度模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)顯示的數(shù)據(jù)。包括管點(diǎn)信息，管段信息，計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊的結(jié)果等信息。數(shù)據(jù)采集模塊由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)場(chǎng)采集儀表以及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成；現(xiàn)場(chǎng)采集儀表將信息實(shí)時(shí)傳入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并有數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)要求向管網(wǎng)計(jì)算模型提供數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊數(shù)據(jù)接口部分，為模型計(jì)算提供數(shù)據(jù)輸入功能，包括讀取數(shù)據(jù)文件，直接讀取GIS信息功能；計(jì)算結(jié)果的顯示對(duì)模型計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)多種方式顯示，包括圖表顯示和圖形顯示；管網(wǎng)計(jì)算模塊包括1、建立多氣源管網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)，并對(duì)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理適當(dāng)?shù)拇?lián)、并聯(lián)簡(jiǎn)化，便于模型計(jì)算；2、基于IF97公式，水力學(xué)熱力學(xué)定律，以及基爾霍夫定律建立蒸汽管網(wǎng)水力熱力耦合計(jì)算模型；3、通過(guò)牛頓-拉夫遜法求解管網(wǎng)水力熱力模型，通過(guò)壓降計(jì)算公式，將節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)方程組表示為以管段壓降為未知量的方程組；之后，利用環(huán)路壓降能量方程，將方程中的管段壓降表示為管段始段、末段壓力的差值，得到關(guān)于節(jié)點(diǎn)壓力的非線性方程組；利用泰勒公式將方程組線性化，并對(duì)其求解，得到獨(dú)立節(jié)點(diǎn)壓力的修正量。采用同樣流程，可得到獨(dú)立節(jié)點(diǎn)溫度的修正量。隨后迭代求解獨(dú)立節(jié)點(diǎn)壓力、溫度，管段壓降、溫降，管段流量和參考節(jié)點(diǎn)流量，直到滿足精度要求。管網(wǎng)調(diào)度模塊包括1、蒸汽管網(wǎng)數(shù)學(xué)規(guī)劃、企業(yè)規(guī)則混合調(diào)度模型，以啟發(fā)式規(guī)則調(diào)度為主，通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)劃方法根據(jù)情況在備選規(guī)則間進(jìn)行選擇，達(dá)到最優(yōu)的控制效果。當(dāng)產(chǎn)汽、用汽設(shè)施有計(jì)劃發(fā)生變化，預(yù)判其變化幅度后，首先適時(shí)增(或減)干熄焦發(fā)電機(jī)組抽汽量，其次根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)劃求解調(diào)整合適鍋爐氣源的負(fù)荷。2、調(diào)度模型-計(jì)算模型方案驗(yàn)證。在汽源正常產(chǎn)汽參數(shù)和用戶的蒸汽需求量條件下，不考慮蒸汽通過(guò)管網(wǎng)傳輸過(guò)程中的參數(shù)變化影響，根據(jù)估計(jì)的用戶參數(shù)，求解優(yōu)化運(yùn)行的調(diào)度模型，得到最優(yōu)的運(yùn)行方案；根據(jù)步驟一優(yōu)化求得的汽源產(chǎn)汽量，通過(guò)管網(wǎng)仿真計(jì)算得到到達(dá)各用戶的蒸汽參數(shù)；是判斷到達(dá)用戶蒸汽參數(shù)是否滿足需求，如不滿足則提高汽源的產(chǎn)汽參數(shù)，回到第一步，重新計(jì)算；如滿足則確定調(diào)度方案，結(jié)束。管網(wǎng)控制模塊1、建立層級(jí)遞階控制模型按照層級(jí)遞階控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將控制系統(tǒng)分為組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)。組織級(jí)具有組織、學(xué)習(xí)和綜合智能決策能力，是智能決策支持系統(tǒng)，為協(xié)調(diào)級(jí)提供知識(shí)庫(kù)；協(xié)調(diào)級(jí)為組織級(jí)和執(zhí)行級(jí)之間的連接裝置，涉及決策方式的表示，用來(lái)協(xié)調(diào)執(zhí)行級(jí)的動(dòng)作；執(zhí)行級(jí)是常規(guī)控制系統(tǒng)，要求具有較高的執(zhí)行精度。管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)對(duì)象主要有汽源(鍋爐、⑶Q抽汽)、管網(wǎng)內(nèi)部可調(diào)閥門(放散閥，減
5溫減壓閥)、可調(diào)用戶(隔斷閥)，對(duì)不同調(diào)節(jié)點(diǎn)使用不同的調(diào)節(jié)手段和方法。同時(shí)也應(yīng)改采用合適的調(diào)節(jié)順序，使得管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)保持較高的效率和較低的費(fèi)用。一般來(lái)說(shuō)，放散閥調(diào)節(jié)具有速度快，簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)，但是很明顯這種方式會(huì)造成大量的蒸汽能源浪費(fèi)，所以并非好的方法；汽輪機(jī)具有較大的調(diào)節(jié)范圍和響應(yīng)速度，并且在調(diào)壓過(guò)程中能量損失較?。?減溫減壓裝置在調(diào)解過(guò)程中調(diào)節(jié)速度快，操作簡(jiǎn)便，能量損失少，適用于小范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)； 汽源鍋爐具有較大調(diào)節(jié)能力，但需要考慮鍋爐的啟停費(fèi)用，適用于較大范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)。一般地，在管網(wǎng)中的壓力調(diào)節(jié)按照⑶Q抽汽、減溫減壓、汽源鍋爐、放散閥、停供用戶的順序進(jìn)行調(diào)節(jié)。管網(wǎng)控制依賴于調(diào)度模型和計(jì)算模型的調(diào)度方案和管網(wǎng)計(jì)算參數(shù)，為協(xié)調(diào)級(jí)提供知識(shí)庫(kù)，把調(diào)度模型和計(jì)算模型作為組織級(jí)。調(diào)節(jié)對(duì)象和手段確定最終控制決策方案，處于協(xié)調(diào)級(jí)。執(zhí)行級(jí)是最終的執(zhí)行環(huán)境，如放散閥、隔斷閥等。汽源鍋爐和⑶Q由系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)控制主要為PID控制。管網(wǎng)內(nèi)部閥門采用動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)算法進(jìn)行控制方案的制定，將在下一節(jié)詳細(xì)介紹?？烧{(diào)用戶一般是在管網(wǎng)供汽不足時(shí)，采取按優(yōu)先級(jí)停供，以保證級(jí)別高的用戶能夠得到供應(yīng)保障。依據(jù)企業(yè)對(duì)蒸汽用戶級(jí)別優(yōu)先級(jí)的定義由高到低為煉鋼RH、焦化、制氧、海水淡化、冷軋、高爐、燒結(jié)、制氫、煤氣柜區(qū)、熱軋、換熱站采暖、原水除鹽站、生活設(shè)施用汽。當(dāng)需要停供用戶時(shí)，按照由低到高的順序依次停止用戶供應(yīng)，直至滿足管網(wǎng)供汽要求。2、建立預(yù)測(cè)控制模型動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)是一種基于對(duì)象階躍響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法，它適用于漸近穩(wěn)定的線性對(duì)象，對(duì)于弱非線性對(duì)象，可在工作點(diǎn)處首先線性化。動(dòng)態(tài)矩陣控制算法不要求對(duì)模型的結(jié)構(gòu)有先驗(yàn)知識(shí)，適用于數(shù)學(xué)模型難以精確建立的復(fù)雜對(duì)象。在DMC算法中主要分三個(gè)部分模型預(yù)測(cè)在M個(gè)連續(xù)的控制增量Δ u (k)，…，Δ u (k+M_l)作用下未來(lái)各時(shí)刻的
輸出值為
權(quán)利要求
1.一種基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的鋼鐵企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，包括系統(tǒng)硬件及應(yīng)用模塊；系統(tǒng)硬件包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，工程師站；關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與工程師站和應(yīng)用服務(wù)器相連，應(yīng)用服務(wù)器除與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器相連外，還與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和工程師站相連，保持三者之間數(shù)據(jù)交換；應(yīng)用模塊包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊，管網(wǎng)計(jì)算模塊、管網(wǎng)調(diào)度模塊和管網(wǎng)控制模塊；其中數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊部署在工程師站，計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊部署在應(yīng)用服務(wù)器， 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)部署在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集模塊部署在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是顯示模塊與計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊之間的數(shù)據(jù)通訊媒介；計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊將計(jì)算結(jié)果寫入關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，顯示模塊再?gòu)年P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出并予以顯示關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用于模型計(jì)算、調(diào)度模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)顯示的數(shù)據(jù)。包括管點(diǎn)信息，管段信息，計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊的結(jié)果信息；數(shù)據(jù)采集模塊由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)場(chǎng)采集儀表以及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成；現(xiàn)場(chǎng)采集儀表將信息實(shí)時(shí)傳入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并有數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)要求向管網(wǎng)計(jì)算模型提供數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊數(shù)據(jù)接口部分，為模型計(jì)算提供數(shù)據(jù)輸入功能，包括讀取數(shù)據(jù)文件，直接讀取GIS信息功能；計(jì)算結(jié)果的顯示對(duì)模型計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)多種方式顯示，包括圖表顯示和圖形顯示；管網(wǎng)計(jì)算模塊建立多氣源管網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)，并對(duì)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理適當(dāng)?shù)拇?lián)、并聯(lián)簡(jiǎn)化，便于模型計(jì)算；基于IF97公式，水力學(xué)熱力學(xué)定律，以及基爾霍夫定律建立蒸汽管網(wǎng)水力熱力耦合計(jì)算模型；通過(guò)牛頓-拉夫遜法求解管網(wǎng)水力熱力模型，通過(guò)壓降計(jì)算公式，將節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)方程組表示為以管段壓降為未知量的方程組；之后，利用環(huán)路壓降能量方程，將方程中的管段壓降表示為管段始段、末段壓力的差值，得到關(guān)于節(jié)點(diǎn)壓力的非線性方程組；利用泰勒公式將方程組線性化，并對(duì)其求解，得到獨(dú)立節(jié)點(diǎn)壓力的修正量；采用同樣流程，得到獨(dú)立節(jié)點(diǎn)溫度的修正量；隨后迭代求解獨(dú)立節(jié)點(diǎn)壓力、溫度，管段壓降、溫降， 管段流量和參考節(jié)點(diǎn)流量，直到滿足精度要求。管網(wǎng)調(diào)度模塊蒸汽管網(wǎng)數(shù)學(xué)規(guī)劃、企業(yè)規(guī)則混合調(diào)度模型，以啟發(fā)式規(guī)則調(diào)度為主， 通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)劃方法根據(jù)情況在備選規(guī)則間進(jìn)行選擇，達(dá)到最優(yōu)的控制效果；當(dāng)產(chǎn)汽、用汽設(shè)施有計(jì)劃發(fā)生變化，預(yù)判其變化幅度后，首先適時(shí)增或減干熄焦發(fā)電機(jī)組抽汽量，其次根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)劃求解調(diào)整合適鍋爐氣源的負(fù)荷；調(diào)度模型-計(jì)算模型方案驗(yàn)證；在汽源正常產(chǎn)汽參數(shù)和用戶的蒸汽需求量條件下，不考慮蒸汽通過(guò)管網(wǎng)傳輸過(guò)程中的參數(shù)變化影響，根據(jù)估計(jì)的用戶參數(shù)，求解優(yōu)化運(yùn)行的調(diào)度模型，得到最優(yōu)的運(yùn)行方案；根據(jù)步驟一優(yōu)化求得的汽源產(chǎn)汽量，通過(guò)管網(wǎng)仿真計(jì)算得到到達(dá)各用戶的蒸汽參數(shù)；是判斷到達(dá)用戶蒸汽參數(shù)是否滿足需求，如不滿足則提高汽源的產(chǎn)汽參數(shù)，回到第一步，重新計(jì)算；如滿足則確定調(diào)度方案，結(jié)束。管網(wǎng)控制模塊建立層級(jí)遞階控制模型和預(yù)測(cè)控制模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的建立層級(jí)遞階控制模型按照層級(jí)遞階控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將控制系統(tǒng)分為組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)和執(zhí)行級(jí)；組織級(jí)具有組織、學(xué)習(xí)和綜合智能決策能力，是智能決策支持系統(tǒng)，為協(xié)調(diào)級(jí)提供知識(shí)庫(kù)；協(xié)調(diào)級(jí)為組織級(jí)和執(zhí)行級(jí)之間的連接裝置，涉及決策方式的表示，用來(lái)協(xié)調(diào)執(zhí)行級(jí)的動(dòng)作；執(zhí)行級(jí)是常規(guī)控制系統(tǒng)，要求具有較高的執(zhí)行精度；管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)對(duì)象有汽源、管網(wǎng)內(nèi)部可調(diào)閥門、可調(diào)用戶，對(duì)不同調(diào)節(jié)點(diǎn)使用不同的調(diào)節(jié)手段和方法；同時(shí)也應(yīng)改采用合適的調(diào)節(jié)順序，使得管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)保持較高的效率和較低的費(fèi)用；在管網(wǎng)中的壓力調(diào)節(jié)按照CDQ抽汽、減溫減壓、汽源鍋爐、放散閥、停供用戶的順序進(jìn)行調(diào)節(jié)；管網(wǎng)控制依賴于調(diào)度模型和計(jì)算模型的調(diào)度方案和管網(wǎng)計(jì)算參數(shù)，為協(xié)調(diào)級(jí)提供知識(shí)庫(kù)，把調(diào)度模型和計(jì)算模型作為組織級(jí)；調(diào)節(jié)對(duì)象和手段確定最終控制決策方案，處于協(xié)調(diào)級(jí)；執(zhí)行級(jí)是最終的執(zhí)行環(huán)境，執(zhí)行環(huán)境包括放散閥、隔斷閥。汽源鍋爐和CDQ由PID控制，管網(wǎng)內(nèi)部閥門采用動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)算法進(jìn)行控制方案的制定，可調(diào)用戶是在管網(wǎng)供汽不足時(shí)，采取按優(yōu)先級(jí)停供，以保證級(jí)別高的用戶能夠得到供應(yīng)保障；依據(jù)企業(yè)對(duì)蒸汽用戶級(jí)別優(yōu)先級(jí)的定義由高到低為煉鋼RH、焦化、制氧、海水淡化、 冷軋、高爐、燒結(jié)、制氫、煤氣柜區(qū)、熱軋、換熱站采暖、原水除鹽站、生活設(shè)施用汽；當(dāng)需要停供用戶時(shí)，按照由低到高的順序依次停止用戶供應(yīng)，直至滿足管網(wǎng)供汽要求。 所述的建立預(yù)測(cè)控制模型動(dòng)態(tài)矩陣控制是一種基于對(duì)象階躍響應(yīng)的預(yù)測(cè)控制算法，它適用于漸近穩(wěn)定的線性對(duì)象，對(duì)于弱非線性對(duì)象，在工作點(diǎn)處首先線性化；動(dòng)態(tài)矩陣控制算法不要求對(duì)模型的結(jié)構(gòu)有先驗(yàn)知識(shí)，適用于數(shù)學(xué)模型難以精確建立的復(fù)雜對(duì)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的動(dòng)態(tài)矩陣控制算法中包括三個(gè)部分模型預(yù)測(cè)在M個(gè)連續(xù)的控制增量Au(k)，…，Au(k+M-1)作用下未來(lái)各時(shí)刻的輸出值為
全文摘要
一種基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的鋼鐵企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力控制系統(tǒng)，屬于鋼鐵企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力控制技術(shù)領(lǐng)域。包括系統(tǒng)硬件及應(yīng)用模塊；系統(tǒng)硬件包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，工程師站；關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與工程師站和應(yīng)用服務(wù)器相連，應(yīng)用服務(wù)器除與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器相連外，還與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和工程師站相連，保持三者之間數(shù)據(jù)交換；應(yīng)用模塊包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊，管網(wǎng)計(jì)算模塊、管網(wǎng)調(diào)度模塊和管網(wǎng)控制模塊；其中數(shù)據(jù)結(jié)果顯示模塊部署在工程師站，計(jì)算模塊、調(diào)度模塊和控制模塊部署在應(yīng)用服務(wù)器，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)部署在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集模塊部署在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)快速控制，保證管網(wǎng)運(yùn)行安全。
文檔編號(hào)F17D3/01GK102444784SQ20111035890
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者張鵬飛, 梁勇, 蘇勝石, 馬湧 申請(qǐng)人:上海金自天正信息技術(shù)有限公司