[发明专利]制氢反应在线监控系统及其神经网络模糊PID自热控制方法

说明书

本发明涉及在线监控系统技术领域，且公开了制氢反应在线监控系统及其神经网络模糊PID自热控制方法，包括在线监控系统，在线监控系统由设备层、网络层和应用层组成；设备层可以通过网络层传送整个制氢反应系统采集的数据和设备运行状态到应用层的笔记本电脑、触摸屏、监控中心等智能设备上，应用层也可以通过网络层向设备层传送控制信号；整个在线监控系统能实时采集制氢反应系统设备状态参数，记录各个设备的运行状态，对这些参数和状态实时显示，并对设备进行控制，通过对整个制氢反应系统的进行在线监控，能控制制氢反应系统的快速、精确和安全进行。

技术领域

本发明涉及在线监控系统技术领域，具体为制氢反应在线监控系统及其神经网络模糊PID自热控制方法。

背景技术

氢能利用具有清洁无污染、能量密度高及能量转化高等特点，全球主要国家都在不断推出氢能政策，尤其是作为氢能最大应用场景的交通领域，氢能的发展更是迅猛。甲醇水蒸气重整制氢的重整温度低、制氢率高、成本低，目前是一种比较热门和成熟的制氢技术，在甲醇重整制氢技术中，对于制氢反应系统的自热控制是其中的重要一环。近年来，制氢反应系统得到了较快的发展，中国发明专利(申请号202222137962.4)、中国发明专利(申请号202110398655.9)公开了制氢反应系统及相关装置，其中系统的装置过少，无法面对复杂的工作环境。并且在近年来的专利中对制氢反应温度控制方法所提甚少。目前来说PID是温度控制的主流，尽管PID控制器有诸多的优点，但是它也具有天然的缺陷——P、I、D三者之间是线性组合关系，导致系统总是会出现“超调”、“震荡”等问题，而现有的数学工具还是不足以支撑我们找到一个“通解”。体现在实际的应用中，由于被控过程往往机理复杂，具有高度非线性、时变不确定性和纯滞后等特点，过程参数甚至模型结构均会随时间和工作环境的变化而变化，并且控制系统智能化程度低，人机交互模块涉及少，最终导致系统无法满足控制需求。

因此为了提高制氢自热重整反应的温度控制精度，应对各种复杂的工作环境，提升控制系统的智能性，更好的进行人机交互，就有必要发明一套可靠、适用性强、控制精度高和智能程度高的线监控系统及自热控制方法。

发明内容