五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】化工过程控制的实践 -- 润树

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家园 看来你是福星呵

要是能讲一讲国内仿真这方面的历史和现状就更好了。

家园 抱歉,忽略了MPC的问题

不过MPC(model predictive control)可是我的长项。

就我看还是美国用得最好,因为做这一行的人多。以前晨枫也说过,MPC的理论并不高深,但有几家公司做出了适用的软件,学术界看不上它的人也无话可说。我今后会有专门一章介绍MPC。

家园 太经典了,教科书要是有这么简单明了通俗易懂就好了

家园 谢谢

我对MPC挺感兴趣,等着拜读大作:)

家园 帮老同学分忧啦

不同公司的控制水平有很大的差别,有的地方串级、前馈都是“先进控制”,有的地方不到MPC都不算先进控制。虽然PID还是主要的,但PID可以有很多变形,如gap、平方律甚至更复杂的gain scheduling,已经不是简单的PID了。

MPC的运用已经比较普遍,但大多是“套模式”运用,同类的工厂套起来也比较容易。炼油厂、乙烯厂之类已经有现成的套路可循,聚合物厂子比较啰嗦,工艺种类多,也复杂,经常需要分别攻关。

自适应控制在过程控制上运用不多,原因有理论上的,也有实践上的。理论上,稳态过程的自适应逃不出covariance blow up的问题,非稳态的自适应的收敛性只有天知道。在实践上,要保持自适应持续工作,只有用外部激励信号(differ signal),越是稳态越要激励。但是工业上最烦没事找事,过程稳稳当当的,你没事去激励它干什么?

自适应的一个分支自校正(self tuning)也是同样的问题。Astrom和Wittenmark原先设想的自校正躲在一边,不动声色地不断校正控制器,实际上需要开环-闭环才行,也就是时不时地把闭环打开,用阶越或者别的什么强激励,辨识一个模型,然后再闭环。工业上的所谓自校正大多属于这一类。同样的问题,没人喜欢没事找事地激励一下。

Field Bus的优越性不在于控制,在于仪表。DCS的接线虽然有成千上万,但现场的线接到统一的端子板(Field Terminal Assembly,简称FTA),再接到I/O,后面的都是数字传送,没有多少线的。FB像USB一样,可以在一条总线上挂很多装置,包括变送器和阀门,可以plug and play,比传统的接线方便得多。但FB也有问题,为了保证可靠性和带宽,每条FB只能挂8个装置(现在不知道是不是多一点了),否则一条FB出了问题,一大片过程都挂了。早期FB还有信号接地不可靠的问题,现在应该解决了。

控制功能下放只是DCS的延伸,没有太大的优越性。由于FB那一端的PID依然要把所有的SP、PV、OP和模式(AUTO/CAS/MAN)等信号传过来,信号线的带宽没有任何“节约”,相反还多了一点负载。

现在新建的工厂大多使用FB,但这是从仪表安装方便得角度出发的,看不出有取代DCS的样子。

希望能够解答你的一些问题。

家园 回答太好了,深表感谢。

晨枫对以PRBS(psuedo random binary signal)为激励的闭环辨识有无研究,看法如何?

家园 谈不上研究

PRBS在理论上可以模仿真随机信号,在实际上,还是遇到一样的问题:激励信号的带宽。对于线性系统来说,输出的频域不可能超出输入的频域,如果没有这个频率的激励,输出端就没有这个频率的响应。PRBS的高频没有问题,问题在低频和稳态,所以弄到最后,还是要用一个阶跃来测试真正的稳态增益。与其这样,不如从一开始就安排阶跃,反正躲不过这一关。这对开环、闭环都是一样的。

家园 我有个朋友,在荷兰

用PRBS方法,专门搞闭环在线的辨识,他的产品叫Tai-Ji ID,你肯定知道的。他目前还与Matrikon合作,做的比较成功,大有和Aspen Tech的SmartStep竟争的态势。

家园 谢谢

问题清楚了很多,多谢您的详细讲解!:)

家园 我知道他

我这人胆小,不敢做吃螃蟹的

家园 我们也常常用到PBS

Phosphate buffered saline

家园 小声问下,是graduate的毕业设计吗?

我认为undergraduate的毕业设计很有写点什么的价值,plant design基本涵盖了所有本科化工学到的东西

家园 我还没毕业,艾工还没当上。。。

毕业设计就是上面说得那个空气压缩机的自动控制

很可惜的是,我在国内学的是文科,根本没接触过自控方面的专业术语,来德国之后也是直接用德语学的自控专业,所以帖子里大部分的专业词都需要领悟,才能反应过来

看润树兄的帖子,对自控有了很形象的认识,花谢

家园 一点都不错

但是工业上最烦没事找事,过程稳稳当当的,你没事去激励它干什么?

家园 什么样的空气压缩机?

如果就是普通的工业空气压缩机,PID足够了。把问题贴上来,我们帮你挣一个高分,你给我们做一点好吃的……

国内学文科,到德国怎么想起学自控了呢?好奇中……

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