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延迟焦化装置软测量及先进控制研究

作　者: 刘立民
导　师: 王宇红
学　校: 中国石油大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 延迟焦化软测量有界微分网络多模型先进控制
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着原油质量变重变劣和轻质油品需求量的上升,延迟焦化工艺凭借自身的优势,在重油加工中发挥着越来越重要的作用。但由于延迟焦化过程是一个复杂的工业过程,为改善控制性能,提高产品质量,越来越多的延迟焦化装置开始采用先进控制技术。本文以辽河石化延迟焦化装置为背景,为实施先进控制,针对该炼厂延迟焦化装置主分馏塔柴油95%点软测量进行了研究。具体内容分为以下几个方面:(1)对有界微分网络进行了介绍。在认真研究了有界微分网络结构的基础上,指出了有界微分网络与BP网络的不同之处;通过假设,对有界微分网络进行了简化,并根据有关文献编写了简化后的有界微分网络的训练程序。在此基础上使用有界微分网络建立了延迟焦化主分馏塔柴油95%点软测量模型,结果表明该方法比使用PLS方法建立的软测量模型结果要好。但由于对有界微分网络进行了简化,因此会对建模结果产生一定的影响。(2)基于该延迟焦化装置原料经常发生变化的实际情况,建立了基于模糊C均值聚类的多模型软测量模型。结果表明,使用多模型建立的软测量模型的预测结果比不使用多模型建立的软测量模型的预测结果要好。预测RMSE有所减少,但是减少的程度有限。针对这种情况,通过分析得出了多模型的软测量建模方法是一种多次预测取加权均值的方法,这实际上是一种减小误差的方法。(3)针对实际的延迟焦化装置,设计了分馏塔先进控制器和吸收稳定先进控制器。根据现场的需要,添加了DCS数据点,并设计了延迟焦化先进控制的DCS界面。为保证先进控制器的安全性,设计了先进控制器的监视系统。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-22
  1.1 课题来源及研究意义  8
  1.2 课题研究现状  8-20
    1.2.1 延迟焦化装置简介  8-11
    1.2.2 软测量简介  11-19
    1.2.3 软测量在延迟焦化装置中的应用  19
    1.2.4 先进控制技术在延迟焦化装置中的应用  19-20
  1.3 论文的研究内容与结构安排  20-22
第2章基于有界微分网络的软测量建模  22-37
  2.1 PLS简介  22-25
  2.2 神经网络简介  25-26
  2.3 有界微分网络简介  26-28
  2.4 有界微分网络的训练方法  28-30
  2.5 基于有界微分网络的柴油95%软测量建模  30-36
    2.5.1 辅助变量的选择  30-31
    2.5.2 数据来源及预处理  31-32
    2.5.3 基于有界微分网络的柴油95%点软测量建模  32-36
  2.6 本章小结  36-37
第3章基于多模型的软测量研究  37-46
  3.1 模糊C均值聚类  37-40
    3.1.1 聚类分析的数学模型  37-38
    3.1.2 聚类分析的目标函数  38-39
    3.1.3 模糊c均值聚类算法  39-40
  3.2 基于模糊C均值聚类的软测量模型  40-44
    3.2.1 柴油95%点多模型软测量模型的建立及结果分析  41-44
  3.3 本章小结  44-46
第4章延迟焦化装置先进控制  46-56
  4.1 RMPCT软件简介  46-47
  4.2 延迟焦化先进控制方案  47-55
    4.2.1 控制器设计  47-48
    4.2.2 控制器与DCS系统的连接  48-52
    4.2.3 先进控制器监控系统  52-55
  4.3 本章小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间取得的学术成果  63

延迟焦化装置软测量及先进控制研究

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