為解決空分系統(tǒng)大范圍變工況下的強(qiáng)非線性和高度耦合等問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研究員鄒濤團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)變負(fù)荷協(xié)同優(yōu)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大型空分裝置的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。相關(guān)成果發(fā)表在《Control Engineering Practice》雜志上。

空分裝置是一種用于生產(chǎn)氣態(tài)和液態(tài)氧氣、氮?dú)夂蜌鍤獾膹?fù)雜化工系統(tǒng)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于煉鋼、化工、食品加工、半導(dǎo)體等諸多領(lǐng)域。但由于裝置自身的高度非線性以及大范圍變工況運(yùn)行需求，其安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行始終存在諸多挑戰(zhàn)。

大型空分裝置自動(dòng)變負(fù)荷協(xié)同優(yōu)化控制系統(tǒng)

因此，該研究團(tuán)隊(duì)基于大量的理論與工程研究，設(shè)計(jì)了一種適用于大型空分裝置的自動(dòng)變負(fù)荷協(xié)同優(yōu)化控制系統(tǒng)。針對(duì)裝置熱集成與物料再循環(huán)帶來(lái)的高度耦合問(wèn)題，提出一種基于弱耦合模型和被控變量?jī)?yōu)先級(jí)設(shè)定的魯棒性?xún)?yōu)化策略；針對(duì)大范圍變工況帶來(lái)的高度非線性問(wèn)題，提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的增量式負(fù)荷計(jì)算方法；最終輔以氧壓機(jī)非線性滯回控制策略，實(shí)現(xiàn)了大型空分裝置的自動(dòng)變負(fù)荷協(xié)同優(yōu)化控制。

該研究成果得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。