SE520370C2 - En datorbaserad metod och ett system för styrning av en industriell process - Google Patents
En datorbaserad metod och ett system för styrning av en industriell processInfo
- Publication number
- SE520370C2 SE520370C2 SE9903592A SE9903592A SE520370C2 SE 520370 C2 SE520370 C2 SE 520370C2 SE 9903592 A SE9903592 A SE 9903592A SE 9903592 A SE9903592 A SE 9903592A SE 520370 C2 SE520370 C2 SE 520370C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- control
- account
- process variable
- taking
- variable
- Prior art date
Links
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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Description
20 25 30 35 : 520 370 2 Vidare avser uppfinningen särskilt metoder och system, i vilka predikteringen av framtida variabelavvikelser förgås av motsva- rande uppskattningar av inre tillstànd i processen.
En framtida avvikelse hos en processvariabel, såsom den defini- eras här, avser skillnaden mellan ett predikterat framtida värde hos nämnda processvariabel och ett framtida börvärde för varia- beln ifråga.
Uppfinningen inkluderar särskilt tillämpningen av datadrivna sto- kastiska systemmodeller eller empiriska modeller i syfte att styra olika kontinuerliga och halvkontinuerliga processer. Även om uppfinningen är applicerbar på alla typer av kontinuerli- ga och halvkontinuerliga processer, är den särskilt användbar i samband med tillverkning av kemiska, petrokemiska och polyme- ra produkter och för kontinuerlig pappers- och massaproduktion, i vilka det finns ett behov av att styra strömningssammansättning- en för att erhålla de efterfrågade egenskaperna hos produkten.
Uppfinningen är typiskt applicerbar på processer, såsom de i de- stillationstornen. Här mäts processvariabler, såsom koncentratio- nen i produkten, trycket, temperaturen etc. Till exempel kan den framtida avvikelsen i koncentrationen i produkten predikteras med hänsyn tagen till det/de uppmätta värdet eller värdena av nämnda processvariabler. Processparametrar, såsom flödet i tor- net, tillförseln av värme och tryckökningen justeras med hänsyn till de utförda predikteringarna. Liknande tillämpningar återfinns för processerna hos avskiljar- och sönderdelaranordningar.
Uppfinningen är också typiskt tillämpbar på kokare för kontinuer- lig massaproduktion. l en sådan tillämpning mäts vanligtvis pro- cessvariabler såsom Kappa-talet, vätskefasvariabler som effekti- va alkali, halten av upplöst lignin, koncentrationen av upplösta fasta ämnen samt sulfathalten, i syfte att prediktera ett framtida värde på Kappa-talet. Processparametrar, såsom värmetillförsel, styrs i syfte att styra processen. 10 15 20 25 30 35 520 370 3 rEkNikENs sTÅNoPuNkT System och metoder enligt känd teknik för att styra kontinuerliga' och halvkontinuerliga processer av tidigare nämnt slag tas också hänsyn till mätbara störningar. Sådana störningar kan vara av något slag som påverkar värdet av den processvariabel, vars framtida avvikelse predikteras medelst en given regleringsregel.
Enligt känd teknik är nämnda regleringsregel anpassad att ta hand om ett flertal variabler eller indata inkluderande mätbara störningar. Ett resultat av detta blir att regleringsregeln ifråga blir relativt komplicerad. Vidare nödvändiggör ett sådant arrange- mang skräddarsydd anpassning av regleringsregeln för varje in- dividuell process som ska styras på detta sätt med hänsyn tagen till uppmätta värden av vissa processvariabler och mätbara stör- ningar. ÄNDAMÅLET MED UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en datorbaserad metod och ett system för styrning av en kontinuer- lig eller halvkontinuerlig process, varvid nämnda metod och sys- tem är anpassat till behovet av styrning av processen med hän- syn tagen till en mätning av en mätbar störning i processen. I synnerhet ska den uppfinningsenliga metoden och systemet an- visa ett sätt att underlätta inställningen av ett specifikt kontroll- system för en given process med hänsyn tagen till motstridiga krav på snabbhet och stabilitet.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen uppnås med en inledningsvis defi- nierad metod, vilken kännetecknas av att den vidare innefattar steg för mätning av en mätbar störning i processen, prediktering av framtida avvikelser hos nämnda processvariabel med hänsyn tagen till nämnda störning, men utan hänsyn tagen till det upp- 10 15 20 25 30 35 520 370, 4 mätta värdet av nämnda åtminstone en processvariabel ochtill- handahållande av en reglersignal baserad pà nämnda predikte- ring medelst en andra regleringsregel. Således används två se- parata regleringsregler och två frihetsgrader erhålles. Den första' regleringsregelns funktion kan optimeras med avseende på pre- dikteringarna baserade på det uppmätta värdet av processvaria- beln eller -variablerna, medan den andra regleringsregeln kan optimeras med avseende på predikteringen av avvikelserna hos nämnda processvariabel med hänsyn tagen till de uppmätta stör- ningarna.
Inställningen av olika processparametrar baserad på predikte- ringen av framtida avvikelser hos en given processvariabel måste för de flesta processer göras varsamt beroende på processens komplexa och dynamiska uppförande och/eller beroende på att de uppmätta processvariablerna inte är lätta att komma åt. Vid en introducering av en störning i processen är det ofta önskvärt med en snabbare eller en mer omfattande inställning av en så- dan processparameter. Regleringsregler i enlighet med teknikens ståndpunkt, som samtidigt måste ta hänsyn till dessa krav, ten- derar att bli komplexa och komplicerade. Med den uppfinnings- enliga lösningen som använder två frihetsgrader och två sepa- rata regleringsregler kan snabbheten hos styrningen av proces- sen, med hänsyn tagen till uppmätta störningar å ena sidan och modellfel och variabelmätningar à andra sidan, bestämmas en- kelt och separat.
En eller flera processparametrar i processen styrs med hänsyn tagen till reglersignaler tillhandahållna medelst nämnda första och andra regleringsregel. Reglersignalerna, som baserar sig på predikterade avvikelser och som tillhandahålls av nämnda regle- ringsregel, adderas till varandra och styrningen av nämnda para- meter eller parametrar utförs med hänsyn till summan av de se- parata reglersignalerna. För implementering av metoden bör sig- naler motsvarande eller representerade av nämnda summa leve- reras till relevanta enheter från en datoromgivning, i vilken nämn- da regleringsregler definierar mjukvaran. 10 15 20 25 30 35 520 370 5 Ofta är det också önskvärt att justeringen av nämnda processpa- rameter eller parametrar inte ska vara alltför omfattande. Enligt den uppfinningsenliga metoden sätts därför ett minimi- och ett maximivärde för summan av reglersignalerna baserade på de predikterade avvikelserna. Vidare adderas reglersignalens vär- den sekventiellt till varandra i en förutbestämd ordning. Därvid kommer värdet av den första reglersignalen, till vilken en andra reglersignal summeras, att möjligtvis begränsa bidraget av den andra reglersignalen i kombination med minimivärdets och maxi- mivärdets restriktioner. Genom att summera reglersignalerna i en förutbestämd ordning föreslår den uppfinningsenliga metoden ett sätt att prioritera bidraget till summan av signalerna från de olika regleringsreglerna.
Enligt en föredragen utföringsform baserar sig prediktionen som används av den första regleringsregeln på en mätning av en förs- ta och/eller en andra processvariabel, varvid den andra process- variabeln är lättare att tillgå och/eller svarar snabbare på icke mätbara störningar i processen än den första processvariabeln.
Företrädesvis är det de framtida avvikelserna för den första pro- cessvariabeln som predikteras och sedan behandlas medelst nämnda första och andra regleringsregel. Eftersom den andra va- riabeln är lättare att tillgå och/eller svarar snabbare på de icke uppmätta eller icke uppmätbara störningarna i processen än den första processvariabeln, kan en snabbare och mer exakt predik- tering av den första processvariabeln utföras vid närvaro av en icke mätt störning, på vilken den andra variabeln kommer att rea- gera snabbare än den första variabeln, eller åtminstone snabbare än värdet på den första variabeln kan mätas. Det är uppenbart att även om, den första variabeln i vissa fall reagerar omedelbart på störningen, kommer det uppmätta värdet för den första varia- beln inte att vara tillgängligt så snabbt som det uppmätta värdet för den andra variabeln. Alltså kan förseningen av tillhandahål- landet av den första variabeln vid närvaron av en sådan störning bero på att förändringen av värdet självt är försenad eller bero på 10 15 20 25 30 35 = 520 370 6 en långsam mätprocedur. En typisk tillämpning, i vilken den upp- finningsenliga lösningen är tillämpbar, är styrning av en kokare för kontinuerlig produktion av pappersmassa, i vilken den icke uppmätta eller icke mätbara störningen kan vara flisbulkdensite- ten, flisfuktinnehållet eller den initiala koncentrationen av lignin i träet. Den första processvariabeln kan då vara Kappa-talet och den andra processvariabeln kan vara en variabel som är mätbar on-line, det vill säga någon vätskefasvariabel, såsom den effekti- va alkalin, halten av upplöst lignin etc. Uppfinningen är dock ap- plicerbar på alla typer av processer med liknande förhållanden.
Den uppfinningsenliga metoden innefattar också steget att upp- skatta ett inre tillstånd i processen medelst en tillståndsrums- modell och baserat på mätningarna av nämnda processvariabler.
Den utförda predikteringen är baserad på det uppskattade inre tillståndet. Traditionellt har medlet för uppskattning av proces- sens tillstånd företrädesvis innefattat en tillståndsrums-modell med följande form: Xi<+1 = ÅXk + BUk+ Bddk + Wk Yk = CXk + Vk i vilken vektorn x innefattar processens inre tillstånd, w står för icke mätbara processtörningar, y representerar alla uppmätta processvariabler, v står för uppmätt brus och d representerar mätbara störningar. Enligt uppfinningen kan den mätbara stör- ningen d uteslutas från modellen. Ett inre tillstånd kan inte mätas och för att vara användbara måste mätningarna kombineras med en så kallad observerare som uppskattar processens tillstånd ba- serad på de uppmätta signalerna. Denna typ av modell är fördel- aktig, eftersom den också kan beskriva instabila processer, och den tillåter en mätsignalvektor att innehålla signaler som bara används i observeraren för att hitta det inre tillståndet i syfte att därvid förbättra de predikteringsmätningarna.
Företrädesvis används modellen för utformning av ett Kalman- filter. Med ett sådant Kalman-filter kan en prediktion av proces- 10 15 20 25 30 35 f~52Û 370 7 sens tillstånd erhållas genom användande av mätningarna avyden första och den andra variabeln.
Enligt en ytterligare utföringsform innefattar den uppfinningsenlii ga metoden vidare steget att prediktera en framtida avvikelse hos nämnda processvariabel med hänsyn tagen till en förändring av börvärdet för nämnda processvariabel men utan hänsyn tagen till de uppmätta värdena hos nämnda åtminstone en processvari- abel och tillhandahållande av en reglersignal baserad på nämnda prediktering medelst en tredje separat regleringsregel. Det är välkänt att vid en förändring av börvärdet, är det önskvärt med en ganska snabb och omfattande justering av relevanta process- parametrar. Om en och samma regleringsregel måste tillhanda- hålla reglersignaler baserade på predikteringarna av avvikelsen från nämnda processvariabel med hänsyn tagen till både modell- felen och mätningarna av processvariablerna å ena sidan och förändringen av börvärdet å andra sidan, kommer inställningen av kontrollsystemet med hänsyn tagen till motstridiga krav att bli något komplicerad och svår. Enligt den uppfinningsenliga meto- den delas därför en sådan regleringsregel upp i två separata reg- leringsregler, varvid en av dessa hanterar avvikelseprediktering- en separat med hänsyn tagen till det ändrade börvärdet. Således tillåts ganska okomplicerade regleringsregler som enkelt kan an- passas till olika processer, och inställningen av ett kontrollsys- tem innefattat av sådana regleringsregler underlättas.
Relevanta processparametrar styrs nu med hänsyn tagen till reg- lersignalerna tillhandahållna medelst nämnda första, andra och tredje regleringsregel. Reglersignalerna tillhandahållna av den första, andra och tredje regleringsregeln adderas till varandra och styrningen av nämnda parameter eller parametrar utförs med hänsyn tagen till summan därav. Som tidigare nämnts, sätts ett minivärde och ett maximivärde för nämnda summa och reglersig- nalens värden adderas sekventiellt till varandra i en förutbestämd följd. 10 15 20 25 30 35 f 520 370 8 Ytterligare kännetecken och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att presenteras i den följande beskrivningen och i bifo- gade beroende krav.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Härefter kommer uppfinningen att beskrivas genom exempel och med referens till bifogad ritning, på vilken: Fig. 1 är ett schematiskt flödesschema visande de väsentliga de- larna av den uppfinningsenliga metoden och ett uppfin- ningsenliga systemet.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar den schematiska representationen av systemets to- tala kontrollschema för implementering av metoden enligt uppfin- ningen. Blocket betecknat med P indikerar processen, vilken ex- empelvis skulle kunna vara processen i någon kemisk, petroke- misk eller polymer produktionslina eller i en massa- och pappers- produktionslina. Följaktligen skulle processen kunna vara proces- sen i ett destillationstorn, en avskiljare, en sönderdelningsanord- ning eller en kontinuerlig kokare för massaproduktion.
Det datorbaserade systemet enligt uppfinningen innefattar mät- anordningar, företrädesvis sensorer, för mätning av en första processvariabel y1, en andra processvariabel y2 och en mätbar störning d. Störningen kan vara vilken mätbar störning som helst, som påverkar processen P.
Systemet innefattar en estimator E, till vilken de uppmätta pro- cessvariablerna, eller åtminstone signalerna motsvarande värde- na för de uppmätta variablerna y, och y2_ leds. Estimatorn E in- nefattar en i sig känd tillstàndsrums-modell i syfte att uppskatta ett inre tillstånd >^< hos processen, med hänsyn tagen till det upp- mätta värdet för nämnda variabler y1, y2, en reglersignal u och en mätbar störning d. Estimatorn E är anordnad att leda en signal 10 15 20 25 30 35 i 520 370 9 eller ett flertal signaler representerande det inre tillståndet x till ett återkopplingsblock FB, som innefattar en första mjukvara för prediktering av en framtida avvikelse hos den första variabeln y1.
Nämnda prediktering är indirekt baserad på de uppmätta värdena för den första och den andra variabeln y1, y2 och är direkt base- rad på det inre tillståndet x. Blocket FB innefattar också en förs- ta regleringsregel för beräkning och tillhandahållande av en reg- lersignal UFB baserad på nämnda prediktering.
Den första processvariabeln y1 definierar typiskt en särskilt viktig egenskap hos produkten som lämnar processen. I den ovan nämnda processen är den första variabeln y1 koncentrationen av en komponent i den slutgiltiga produkten, till exempel ligninkon- centrationen i pappersmassan.
Den andra variabeln y2 är lättare tillgänglig och/eller snabbare att svara på icke mätbara störningar i processen än den första varia- beln y1. Följaktligen bidrar mätningen av den andra processvaria- beln y2 till att estimatorn E kan göra en mer exakt uppskattning.
Den andra processvariabeln är företrädesvis mätbar in-line eller on-line och är typiskt en temperatur, en flödeshastighet eller ett tryck i processen.
Det uppfinningsenliga systemet innefattar också medel FFd för prediktering av en framtida avvikelse hos den första processvari- abeln y1 med hänsyn tagen till ett uppmätt värde d för en mätbar störning i processen P men utan hänsyn tagen till det uppmätta värdet för den första och den anda processvariabeln y1 och y2, varvid nämnda medel FFd innefattar en separat andra reglerings- regel för tillhandahållande av en reglersignal ud baserade på nämnda prediktering. Medlet FFd för att prediktera den framtida avvikelsen hos den första processvariabeln y1 representera sche- matiskt av boxen FFd, i vilken FFd indikerar framkoppling av den uppmätta störningen d. Reglersignalen ud adderas till reglersig- nalen uFB tillhandahàllen av den första regleringsregeln i åter- kopplingsblocket FB. Följaktligen innefattar systemet ett medel S för summering av de separata reglersignalerna uFB och ud. Med- 10 15 20 25 30 i 520 370 10 let FFd tar inte hänsyn till värdena för de uppmätta förstaoch andra variablerna y1 och y2 vid predikteringen av den framtida avvikelsen hos den första variabeln y1. Således kan den optime- ras för tillhandahållande av en reglersignal med hänsyn tagen till den uppmätta störningen d.
Systemet innefattar också ett medel FFSP för prediktering av en framtida avvikelse hos den första processvariabeln yj med hän- syn tagen till en förändring av ett börvärde SPyj för nämnda pro- cessvariabel yj' men utan hänsyn tagen till de uppmätta värdena för processvariablerna y1, y2, varvid nämnda medel FFSP, inne- fattande en separat tredje regleringsregel för tillhandahållande, eller mer exakt, beräkning av en reglersignal usp baserad på nämnda prediktering. FFSP står för framkoppling av börvärdet.
Mjukvaran för predikteringen av den framtida avvikelsen hos den första variabeln y1 med hänsyntagen bara till förändringarna av börvärdet SPyj representeras av boxen FFSP. Börvärdet SPyj kan levereras till blocket FFSP inkluderande den tredje regle- ringsregeln, antingen manuellt eller automatiskt. Reglersignalen som beräknats med hjälp av den tredje regleringsregeln adderas av summeringsmedlet S till reglersignalerna uFB och ud som be- räknats med hjälp av den första och andra regleringsregeln för systemet. Reglersignalen usp tillhandahålls för ändamålet att kompensera för avvikelser orsakade av förändringar i börvärdet.
Summeringsmedlet S innefattar mjukvara anordnad att addera de kompenserande reglersignalerna uFB, ud, usp beräknade genom den första, andra och tredje regleringsregeln i syfte att tillhanda- hålla en summa u med avseende på vilken eller vilka processpa- rametrar som styrs. Typiska sådana processparametrar är tempe- ratur, tryck, flödeshastighet etc. l realiteten anordnas summe- ringsmedlet S företrädesvis för att leverera en vektorvärdessignal som representerar summan u till individuella manövreringsenhe- ter hos processutrustningen för påverkan av en eller flera av nämnda processparametrar. 10 15 20 25 30 520 370 11 Nämnda medel S är också företrädesvis anordnat att leverera en signal representerande summan u till estimatorn E, som visas i figuren. Estimatorn E är anordnad att uppskatta det inre tillstån- det i med hänsyn tagen till den senaste kompenserande regler- signalen u som beräknats av systemet. Den uppmätta störningen d levereras också till estimatorn E och >^< beräknas också med hänsyn tagen till d.
Summationsmedlet S är anordnat att addera reglersignalerna uFB, ud, usp sekventiellt i en förutbestämd ordning men att inte låta summan u gå utanför ett område som begränsas av ett mini- mivärde Umm och ett maximivärde umas. Anledningen till detta ar- rangemang har redan diskuterats.
Som beskrivits ovan uppvisar det uppfinningsenliga systemet tre separata regleringsregler och tre frihetsgrader. Dessa känneteck- en gör att det uppfinningsenliga systemet är lätt att anpassa till olika slags processer som behöver styras.
Medlen FB, FFSP och FFd för prediktering av de framtida avvi- kelserna hos en given processvariabel, i detta fall den första va- riabeln y1 och beräkning av de minimerande kompensationssig- nalerna uFB, usp och ud är företrädesvis anordnade som mjukvara i en dator. Mjukvaran innehåller dataprogramkoddelar lämpliga för styrning av en dator för generella ändamål eller till och med för en processor anordnad i ett datorbaserat system enligt upp- finningen och för att få datorn eller processorn att utföra stegen i uppfinningen.
Naturligtvis kommer det för en fackman att vara uppenbart att det finns ett flertal utföringsformer av uppfinningen utan att man för den skull går utanför uppfinningens område, såsom det definie- ras i de bifogade kraven som stöds av beskrivningen och ritning- en.
Till exempel kan blocken FFSP och FFd med sina respektive reg- leringsregler också anordnas för att leverera signaler till åter- 10 15 i 520 570 e 12 kopplingsblocket FB i syfte att indikera effekten av de respektive kompensationsreglersignalerna usp och ud på det inre tillståndet >^<. För att visa pá denna möjlighet inkluderas linjer från blocken FFSP och FFd till âterkopplingsblocket FB i ritningen.
Det ska också inses att regleringsreglerna som används kan vara av samma principiella sort eller skilja sig från varandra.
Vidare är det uppenbart att reglersignalerna uFB ud och usp re- presenterar nödvändig kompensering för justeringen av vissa processparametrar för att minimera den framtida avvikelsen hos nämnda variabel y1. Därav följer att de representerar värden, vil- kas summa bör ligga inom ett givet intervall umm-umax. Regle- ringsreglerna innefattar mjukvara för beräkning av de nödvändiga kompenseringen som representeras av nämnda reglersignaler.
Claims (24)
1. En datorbaserad metod för att styra en industriell process, innefattande stegen - mätning av värdena för åtminstone en processvariabei (y1, y2), och - prediktering av framtida avvikelser hos en processvariabei (y1) med hänsyn till det uppmätta värdet av nämnda åtminstone en processvariabei (y1, y2) och tillhandahållande av en reglersig- nal (uFB) baserad på nämnda prediktering medelst en första regle- ringsregel, kännetecknad av att den vidare innefattar stegen - mätning av en mätbar störning (d) i processen, - prediktering av framtida avvikelser hos nämnda processva- riabei (y1) med hänsyn tagen till nämnda störning men utan hän- syn tagen till det uppmätta värdet på nämnda åtminstone en pro- cessvariabei (y1, y2) och tillhandahållande av en reglersignal (ud) baserad på nämnda prediktering medelst en andra regleringsre- gel, och - prediktering av framtida avvikelser för nämnda processvari- abei (y1) med hänsyn tagen till en förändring av ett börvärde (Spy1) för nämnda processvariabei (y1), men utan hänsyn tagen till de uppmätta värdena hos nämnda åtminstone en processvari- abel (y1, y2), och tillhandahållande av en reglersignal (usp) base- rad på nämnda prediktering med hänsyn tagen till en förändring av börvärdet medelst en tredje separat regleringsregel.
2. En metod enligt krav 1, kännetecknad av att en eller flera processparametrar i processen styrs med hänsyn tagen till reg- lersignalerna tillhandahållna medelst nämnda första och andra regleringsregel.
3. En metod enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att regler- signalerna (una, ud) tillhandahållna medelst den första och den andra regleringsregeln adderas till varandra, och styrningen av 10 15 20 25 30 35 f 520 370 /1/ nämnda parameter eller parametrar utförs med hänsyn tagen till summan (u) därav.
4. En metod enligt krav 3, kännetecknad av att ett minimivärde (Umm) och ett maximivärde (umax) sätts för nämnda summa (u), och att reglersignalerna (uFB, ud) adderas sekventiellt till var- andra i en förutbestämd ordning.
5. En metod enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att predikteringen som används av den första regleringsregeln base- ras på mätningar av en första (y1) och/eller en andra (y2) pro- cessvariabel, varvid den andra processvariabeln (y2) är mer lättillgänglig och/eller svarar snabbare på icke mätbara störning- ar i processen än den första processvariabeln (y1).
6. En metod enligt krav 5, kännetecknad av att det är den framtida avvikelsen av den första processvariabeln (y1) som pre- dikteras och kompenseras för medelst nämna första och andra regleringsregel.
7. En metod enligt krav 5 eller 6, kännetecknad av att den in- nefattar steget att uppskatta ett inre tillstånd >^< i processen me- delst en tillståndsrums-modell och baserad på mätningarna av nämnda processvariabler (y1, y2), och att reglersignalen (uFB) till- handahållen av den första regleringsregeln är baserad på det uppskattade inre tillståndet >^<.
8. En metod enligt krav 1, kanneteçknad av att en processpa- rameter i processen styrs med hänsyn tagen till reglersignalerna tillhandahàllna medelst nämnda första, andra och tredje regle- ringsregel.
9. En metod enligt krav 8, kännetecknad av att reglersignaler- na (uFB, ud, usp) tillhandahàllna av den första, andra och tredje regleringsregeln adderas till varandra samt att styrningen av nämnda parameter eller parametrar utförs med hänsyn tagen till summan (u) därav. 10 15 20 25 30 35 ï+520 370 /5“
10. En metod enligt krav 9, kännetecknad av att ett minimivärde (umin) och ett maximivärde (umax) sätts för nämnda summa (u) samt att reglersignalerna (uFB, ud, usp) adderas sekventiellt till varandra i en förutbestämd ordning.
11. En metod enligt något av kraven 1-10, kännetecknad av att nämnda parameter eller parametrar styrs genom att en signal som representerar summan (u) av reglersignalerna (uFB, ud, usp) leds till en eller flera operativa enheter för påverkan av nämnda processparameter eller parametrar.
12. En metod enligt något av kraven 1-11, kännetecknad av att nämnda mätningar innefattar någon av eller en kombination av in-line, on-line eller lab-mätningar och att åtminstone nämnda regleringsregler definierar en mjukvara i en dator.
13. Ett datorbaserat system för styrning av en industriprocess innefattande - medel (FB) för prediktering av framtida avvikelser hos en processvariabel (y1) med hänsyn tagen till ett uppmätt värde för åtminstone en processvariabel (y1, y2), nämnda medel (FB) in- nefattande en första regleringsregel för tillhandahållande av en reglersignal (uFB) baserad på nämnda prediktering, kännetecknat av att den också innefattar - medel (FFd) för prediktering av framtida avvikelser hos nämnda processvariabel (y1) med hänsyn tagen till ett uppmätt värde (d) för en mätbar störning i processen men utan hänsyn tagen till det uppmätta värdet av nämnda åtminstone en process- variabel (y1, y2), varvid nämnda medel (FFd) innefattar en sepa- rat andra regleringsregel för tillhandahållande av en reglersignal ud) baserad på nämnda prediktering, och - ett medel (FFSP) för prediktering av en framtida avvikelse hos nämnda processvariabel (y1) med hänsyn tagen till en för- ändring av börvärdet (SPy1) för nämnda processvariabel (y1) men utan hänsyn tagen till de uppmätta värdena för nämnda åtmin- stone en processvariabel (y1, y2), varvid nämnda medel (FFSP) 10 15 20 25 30 35 520 370 /ø innefattar en tredje regleringsregel för tillhandahållande av en reglersignal (usp) baserad på nämnda prediktering.
14. Ett system enligt krav 13, kännetecknat av att det innefattar ett medel (S) för summering av reglersignalerna (uFB, ud) tillhan- dahållna av den första och den andra regleringsregeln i syfte att tillhandahålla en summa (u) med hänsyn tagen till vilken eller vil- ka processparametrar som styrs.
15. Ett system enligt krav 14, kännetecknat av att nämnda sum- meringsmedel (S) är anordnat att addera reglersignalerna (uFB, ud) sekventiellt i en förutbestämd följd, men att inte låta summan gå utanför ett område begränsat av ett minimivärde (Umm) och ett maximivärde (umax).
16. Ett system enligt något av kraven 13-15, kännetecknat av att det innefattar ett medel (E) för uppskattning av ett inre till- stånd >^< hos processen baserad på mätningen av en första pro- cessvariabel (y1) och en andra processvariabel (yz), vilken är mer lättillgänglig och/eller svarar snabbare än den första variabeln (y1) på en icke uppmätt störning i processen, varvid prediktering- en utförs med nämnda medel (FB) baserat på det uppskattade inre tillståndet.
17. Ett system enligt krav 16, kännetecknat av att det är den framtida avvikelsen hos den första processvariabeln (y1) som är minimerad medelst nämnda första och andra regleringsregler.
18. Ett system enligt något av kraven 14 eller 15, kännetecknad av att summeringsmedlet (S) är anordnat att addera reglersigna- lerna (uFB, ud, usp) tillhandahållna av den första, andra och tredje regleringsregeln i syfte att tillhandahålla en summa (u) med hän- syn tagen till vilken eller vilka av nämnda processparametrar som styrs.
19. Ett system enligt krav 18, kännetecknat av att nämnda sum- meringsmedel (S) är anordnat att addera reglersignalerna (uFB, 10 15 20 25 30 35 t520 370 /2 ud, usp) sekventiellt i en förutbestämd ordning men att inte tillåta summan (u) därav att gå utanför ett område begränsat av ett mi- nimivärde (Umm) och ett maximivärde (umax).
20. Ett system enligt något av kraven 13-19, kännetecknat av att det innefattar medel (S) för ledning av en signal representer- ande en summa (u) av reglersignalerna (uFB, ud, usp) tillhanda- hållna av nämnda regleringsregler till en eller flera operativa en- heter för påverkan av en eller flera processparametrar.
21. Ett system enligt något av kraven 13-20, kännetecknat av att det innefattar en eller flera medel för mätning av nämnda pro- cessvariabler (y1, y2) och störningar, in-line, on-line eller genom lab-mätningar för att förse nämnda regleringsregler med signaler motsvarande resultaten av mätningarna.
22. Ett system enligt något av kraven 13-21, kännetecknat av att åtminstone nämnda regleringsregler definieras av mjukvara i en dator.
23. Ett dataprogramkodelement innefattande datorkodmedel vilket möjliggör för en processor anordnad i ett datorbaserat sy- stem att styra en industriell process och att motta datainmatning- ar representerande en mätning av åtminstone en processvariabel (V1), att det möjliggör för nämnda processor att utföra följande steg: - prediktering av en framtida avvikelse hos nämnda åtminsto- ne en variabel y1, y2), - tillhandahållande av en reglersignal baserad på nämnda prediktering medelst en första regleringsregel, - mottagande av en andra datainmatning representerande en mätbar störning, - prediktering av framtida avvikelser hos nämnda processva- riabel (y1) med hänsyn tagen till störningen (d) men utan hänsyn tagen till det uppmätta värdet av nämnda åtminstone en process- variabel (y1, y2), och 10 15 r= 520 370 /s/ - tillhandahållande av en andra reglersignal (Ud) baserat på nämnda predikteringar medelst en andra regleringsregel, - prediktering av framtida avvikelser för nämnda processvari- abel (y1) med hänsyn tagen till en förändring av ett börvärde (Spy1) för nämnda processvariabel (y1), men utan hänsyn tagen till de uppmätta värdena hos nämnda åtminstone en processvari- abel (y1, y2), och - tillhandahållande av en tredje reglersignal (usp) baserad på nämnda prediktering med hänsyn tagen till en förändring av bör- värdet medelst en tredje separat regleringsregel.
24. Ett dataprogramkodelement enligt krav 23 innehållet i ett datorläsbart medium.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9903592A SE520370C2 (sv) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | En datorbaserad metod och ett system för styrning av en industriell process |
US09/679,627 US6658304B1 (en) | 1999-05-10 | 2000-10-05 | Computer based method and a system for controlling an industrial process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9903592A SE520370C2 (sv) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | En datorbaserad metod och ett system för styrning av en industriell process |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9903592D0 SE9903592D0 (sv) | 1999-10-05 |
SE9903592L SE9903592L (sv) | 2001-04-06 |
SE520370C2 true SE520370C2 (sv) | 2003-07-01 |
Family
ID=20417258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9903592A SE520370C2 (sv) | 1999-05-10 | 1999-10-05 | En datorbaserad metod och ett system för styrning av en industriell process |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6658304B1 (sv) |
SE (1) | SE520370C2 (sv) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6721608B1 (en) * | 2000-03-20 | 2004-04-13 | Mark L. Rutherford | Partitioned control structure |
GB0113627D0 (en) * | 2001-06-05 | 2001-07-25 | Univ Stirling | Controller and method of controlling an apparatus |
US8107638B2 (en) * | 2008-03-17 | 2012-01-31 | Syracuse University | Semi-insert hearing protector having a helmholtz-type resonator |
EP2315563A4 (en) * | 2008-08-19 | 2011-09-28 | Univ Syracuse | HEARING PROTECTION APPARATUS COMPRISING GLASSES |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4714988A (en) | 1982-03-26 | 1987-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Feedforward feedback control having predictive disturbance compensation |
AU560995B2 (en) | 1984-02-07 | 1987-04-30 | Toshiba, Kabushiki Kaisha | Process control apparatus |
US4656854A (en) * | 1985-09-06 | 1987-04-14 | Aluminum Company Of America | Rolling mill eccentricity compensation using measurement of sheet tension |
US5504692A (en) * | 1992-06-15 | 1996-04-02 | E. I. Du Pont De Nemours Co., Inc. | System and method for improved flow data reconciliation |
US5586221A (en) * | 1994-07-01 | 1996-12-17 | Syracuse University | Predictive control of rolling mills using neural network gauge estimation |
US5901059A (en) * | 1996-09-13 | 1999-05-04 | Honeywell Measurex Corp | Method and apparatus for controlling a process using adaptive prediction feedback |
-
1999
- 1999-10-05 SE SE9903592A patent/SE520370C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-10-05 US US09/679,627 patent/US6658304B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9903592D0 (sv) | 1999-10-05 |
US6658304B1 (en) | 2003-12-02 |
SE9903592L (sv) | 2001-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10365640B2 (en) | Controlling multi-stage manufacturing process based on internet of things (IoT) sensors and cognitive rule induction | |
JP6148316B2 (ja) | 故障条件を学習する機械学習方法及び機械学習装置、並びに該機械学習装置を備えた故障予知装置及び故障予知システム | |
CN103038714B (zh) | 模拟工业过程的方法、跟踪模拟器和自动化系统 | |
Capilla et al. | Integration of statistical and engineering process control in a continuous polymerization process | |
EP3111281B1 (en) | A system and a method for advanced optimization of continuous digester operation | |
US8849443B2 (en) | Control of an expanded drying section of a paper machine | |
CN111328401A (zh) | 用于在计算单元中进行机器学习的方法和设备 | |
Hallouzi et al. | Fault-tolerant subspace predictive control applied to a Boeing 747 model | |
JPH05204408A (ja) | 産業設備における制御パラメータの修正方法 | |
CN115591493A (zh) | 一种反应釜温度控制方法 | |
SE520370C2 (sv) | En datorbaserad metod och ett system för styrning av en industriell process | |
JP2024012492A (ja) | 情報処理システム | |
Bousson et al. | Putting more numbers in the qualitative simulator CA-EN | |
US20240094717A1 (en) | Method for a model-based determination of model parameters | |
Zhang et al. | ZD method based nonlinear and robust control of agitator tank | |
JPH0822306A (ja) | 演算制御パラメータ自動調整装置 | |
Petersson et al. | A comparison of two feedforward control structure assessment methods | |
Wilson | Virtual sensor technology for process optimization | |
Chen et al. | Robust fault diagnosis for non-linear difference-algebraic systems | |
CN106950835A (zh) | 简洁鲁棒二自由度比例积分控制方法 | |
JPH09146610A (ja) | 多変数非線形プロセス・コントローラー | |
Kapsalas et al. | On the vibration control of a flexible metallic beam handled by an industrial robot within an ARX-based synthetic environment | |
US7930147B2 (en) | Sensor response time accelerator | |
SE520376C2 (sv) | En metod och ett system för utvärdering huruvida en signal är lämplig för framkopplingsreglering | |
WO2018029393A1 (en) | A method, system, computer program product and computer data-base for controlling an industrial process or machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |