[发明专利]脱硫系统动态双指标控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于输入输出状态空间预测模型的脱硫系统动态双指标控制方法，其特征在于，包括：

获取对象的阶跃响应模型，基于所述阶跃响应模型对现场运行数据进行采集和分析，针对主要控制回路进行变量的阶跃响应试验；

根据所述场运行数据和阶跃响应试验的数据结果，选取采样时间T，采用过程辨识方法建立脱硫过程输入变量与输出变量间的数学模型，选取状态变量向量、输入变量向量和输出变量向量，并导出输入输出状态空间预测模型；

通过所述输入输出状态空间预测模型，对石灰石浆液量、氧化风机转速和浆液泵转速进行同时控制，从而控制出口SO₂的排放和浆液pH和ORP。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取对象的阶跃响应模型，基于所述阶跃响应模型对现场运行数据进行采集和分析，针对主要控制回路进行变量的阶跃响应试验具体包括：

获取对象的阶跃响应模型，基于所述阶跃响应模型对现场运行数据进行采集和分析，针对主要控制回路，分别阶跃改变输入变量，记录输出参数的变化，其中，所述输入变量具体包括：石灰石浆液量、氧化风机转速以及浆液循环泵转速，所述输出参数具体包括：浆液pH值、浆液ORP以及出口SO2浓度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述场运行数据和阶跃响应试验的数据结果，选取采样时间T，采用过程辨识方法建立脱硫过程输入变量与输出变量间的数学模型，选取状态变量向量、输入变量向量和输出变量向量，并导出输入输出状态空间预测模型具体包括：

根据所述场运行数据和动态特性试验数据结果，选取采样时间T，基于公式1采用过程辨识方法建立脱硫过程输入变量与输出变量间的数学模型：

y(k+1)+F₁y(k)+L+F_ny(k-n+1)＝H₁u(k)+H₂u(k-1)+L+H_nu(k-n+1) 公式1；

其中，y(k)＝[y₁(k)^T y₂(k)^T y₃(k)^T]^T,y₁(k)为出口SO₂浓度，y₂(k)为浆液pH值，y₃(k)为浆液ORP；u(k)＝[u₁(k)^T u₂(k)^T u₃(k)^T]^T，u₁(k)为浆液循环泵转速，u₂(k)为氧化风机转速，u₃(k)为石灰石石浆量；F_n和H_n为辨识得到的状态空间模型下的对应参数矩阵；

根据公式2-4选取状态变量向量、输入变量向量和输出变量向量：

x(k)＝[Δy(k)^T Δy(k-1)^T L Δy(k-n+1)^T Δu(k-1)^T Δu(k-2)^T L Δu(k-n+1)^T e(k)^T]^T

公式2；

u(k)＝[u₁(k)^T u₂(k)^T u₃(k)^T]^T 公式3；

y(k)＝[y₁(k)^T y₂(k)^T y₃(k)^T]^T 公式4；

其中，Δy(k)＝y(k)-y(k-1)，Δu(k)＝u(k)-u(k-1)，输出跟踪误差e(k)＝y(k)-r(k)，r(k)为预期输出；

根据公式5-11导出输入输出状态空间模型：

x(k+1)＝Ax(k)+BΔu(k)+CΔr(k+1) 公式5；

C_m＝[I_q O O L O O O O] 公式11；

其中，O为m×3维零矩阵，m为非最小状态空间向量x_m(k)的维数，m＝6n-3，I_q和I_p为3维单位阵。