结构可观的换热网络温度测点分析及控制系统设计

作     者：罗雄麟 侯本权 孙琳 LUO Xionglin;HOU Benquan;SUN Lin

作者机构：中国石油大学自动化研究所北京102249 不列颠哥伦比亚大学化学与生物工程学院 

基　　金：国家自然科学基金项目(20976193 21006127) 国家重点基础研究发展计划项目(2012CB720500) 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2012年第63卷第1期

页      码：146-156页

摘      要：复杂换热网络中间温度状态变量众多且变量间耦合严重,若不加以控制与观测,往往不利于物流间的热量传递与安全监测。换热网络的温度测点设置是实施控制的基础,为保证全部状态的可观性,凭经验设置的温度测点往往过多,经济性差,也缺乏理论论证与分析。因此从控制理论的角度,基于结构可观性理论分析换热网络的结构特性。分析旁路设置对换热网络结构可观性的影响,权衡可观性与经济性两方面因素,为实现设置最少的温度测点以满足全部状态的可观性要求,提出了换热网络全部状态可观的温度测点优化设计法。然后,基于相对增益分析,将已有旁路与优化得出的温度测点进行配对,构成换热网络的常规控制系统。最后,以某常减压蒸馏装置脱盐前换热网络为例验证了方法的可行性。

主 题 词：换热网络 结构可观性 温度测点 控制系统 优化设计 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0438-1157.2012.01.021

馆 藏 号：203119564...