專利名稱：用于優(yōu)化連續(xù)蒸煮過程的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體而言涉及優(yōu)化在紙漿和造紙工業(yè)中的連續(xù)紙漿蒸煮器。更具體而言， 本發(fā)明提出的系統(tǒng)和方法的目的在于對于不同紙漿等級，考慮過程擾動和模型不確定性以最佳方式來控制在連續(xù)紙漿蒸煮器中的脫木素化過程。
背景技術(shù)：
在紙漿和造紙工業(yè)中的連續(xù)紙漿蒸煮器用于蒸煮木屑以產(chǎn)生紙漿，而紙漿進而用于造紙。蒸煮的目的是為了移除存在于木屑中的木素組分。木素是存在于木材中的絡(luò)合物且充當纖維束纖維的粘結(jié)材料。木屑以及蒸煮液在蒸煮器頂部持續(xù)地供給且從蒸煮器單元底部作為紙漿產(chǎn)品移除蒸煮的木屑。在雙容器構(gòu)造中，在單獨容器中執(zhí)行浸漬過程，在該單獨容器后面為另一容器，另一容器包括上部段、下部段和洗滌部段。一般而言，蒸煮過程涉及由蒸煮液從木屑移除木素。在連續(xù)紙漿蒸煮器中蒸煮期間，碎屑總是從頂部向底部流動， 而對于所涉及的各個部段，蒸煮液的流動為或者同流或者逆流。通過取出蒸煮夜且使之再循環(huán)返回來加熱蒸煮液以提供蒸煮所需的熱。提取木質(zhì)組分后，將液的部分取出以進行進一步處理。由于這種過程的復(fù)雜性質(zhì)，連續(xù)紙漿蒸煮器的特征為高度非線性行為。除了諸如存在長停止時間，過程變量之間的強相互作用和木屑特征中未測量的變化的因素之外， 這還使得很難控制蒸煮器。蒸煮器系統(tǒng)具有過程參數(shù)，諸如模型狀態(tài)，具有一種或多種組分在固相、液相和氣相的特定濃度，白液和洗滌液的溫度、壓力、流率，再循環(huán)流率和溫度，在熱交換器中的蒸汽流率，白液和洗滌液的有效堿和活性堿等；品質(zhì)參數(shù)，諸如提取流的卡柏(Kappa)數(shù)、一致性、紙漿強度、有效堿和活性堿等；性能參數(shù)，諸如能量效率、產(chǎn)量、庫存消耗和操作成本等； 以及模型參數(shù)，諸如反應(yīng)速率系數(shù)、效率因數(shù)、擴散和傳熱系數(shù)。所有這些參數(shù)，即，過程參數(shù)、品質(zhì)參數(shù)、性能參數(shù)和模型參數(shù)從這里開始統(tǒng)稱作蒸煮器參數(shù)。在工業(yè)中的慣例為通過操縱不同部段處的循環(huán)的蒸煮液流的溫度和到蒸煮器的不同部段的補充白液和洗滌液的流率來具體地控制蒸煮器的底部出口或排出管道處的紙漿的卡柏數(shù)。以特別方式基于操作者經(jīng)驗來調(diào)整白液/洗滌液的溫度和流率的設(shè)置點。但是，近來，還提出了多變量模型預(yù)測控制策略來改進對蒸煮器的控制。在下文中列出了與蒸煮器中的過程的控制有關(guān)的專利和公開中的一些。美國專利No. 5，301，102描述了使用階躍響應(yīng)模型和蒸煮液的卡柏數(shù)和有效堿的周期性測量來控制從卡米爾(Kamyr)蒸煮器所產(chǎn)生的紙漿的卡柏數(shù)。美國公開No. 20050034824使用基于在線分析器、停止時間補償器、解耦器和各種受操縱變量對蒸煮器品質(zhì)和性能參數(shù)影響的查找表(類似于模糊邏輯規(guī)則)的方法來實現(xiàn)蒸煮器的所需性能。美國專利No. 6，447，639涉及應(yīng)用熱和離子遷移光譜技術(shù)來基于供給到紙漿蒸煮器的碎屑的特征的在線確定來計算所添加的蒸煮液的量。美國專利No. 4，752，357描述了一種確定在蒸煮過程中紙漿蒸煮程度的方法。這非常適用于確立適當?shù)念A(yù)測控制行為。在文獻中記錄的其它現(xiàn)有技術(shù)方法涉及采用諸如下列的技術(shù)使用線性和非線性模型的模型預(yù)測控制；推斷控制；以及操作條件優(yōu)化以從連續(xù)紙漿蒸煮器產(chǎn)生所需卡柏數(shù)的紙漿。關(guān)于諸如監(jiān)視和控制的不同應(yīng)用，還記錄了不同復(fù)雜性的連續(xù)紙漿蒸煮器模擬模型。近來，Padhiyar等人Q006)提出了某些策略，這些策略的目的在于控制在蒸煮器的各個蒸煮區(qū)的卡柏數(shù)分布，而不是僅控制排出管道(blow line)處的卡柏數(shù)分布。這將便于更快速的過程擾動抑制，因為將比結(jié)果表現(xiàn)在排出管道中的卡柏數(shù)的情況更易于開始校正行為。這種分布式控制策略也將確保在等級變化期間的更快速且高效的過渡操作。但是， 該策略限于使用卡柏數(shù)分布的提議且并未進一步擴展到對各種控制器教導(dǎo)分配最佳設(shè)置點的手段。如之前討論，分配設(shè)置點通?；诓僮髡呓?jīng)驗?？傊?，在現(xiàn)有技術(shù)中記錄的方法主要關(guān)注控制僅排出管道部段中的卡柏數(shù)，以及還有通過沿著蒸煮器長度控制如卡柏數(shù)和產(chǎn)量的各種重要性質(zhì)的分布而得到的進一步改進。但是，分布的控制必須最佳地進行以確保裝置的各個目標，諸如優(yōu)良的品質(zhì)和性能，且在線地控制過程以根據(jù)需要來滿足要求。不只一個品質(zhì)參數(shù)或性能參數(shù)或過程參數(shù)的優(yōu)化和控制問題需要具有一定手段來處理裝置過程的復(fù)雜性，優(yōu)化問題公式和處理相沖突的要求所涉及的權(quán)衡。這個方面并不是現(xiàn)有技術(shù)的一部分，但其是本發(fā)明的主題。發(fā)明目的本發(fā)明的主要目的在于關(guān)于各種蒸煮器參數(shù)優(yōu)化連續(xù)紙漿蒸煮器。本發(fā)明的又一目的在于提供一種方法，其基于實時裝置數(shù)據(jù)沿著蒸煮器長度提供一個或多個蒸煮器參數(shù)的最佳設(shè)置點分布。本發(fā)明的另外的另一目的在于評估連續(xù)紙漿蒸煮器的多目標最優(yōu)解分布。本發(fā)明的另外的另一目的在于評估單目標優(yōu)化以實現(xiàn)最佳設(shè)置點。本發(fā)明的另外的另一目的在于使用參數(shù)估計構(gòu)件來更新模型參數(shù)。本發(fā)明的另外的另一目的在于提供多目標優(yōu)化所需解作為單目標優(yōu)化問題的初始猜測來確保在線多目標操作。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及通過沿著蒸煮器的多個部段評估蒸煮器參數(shù)的最佳設(shè)置點分布來優(yōu)化連續(xù)紙漿蒸煮器參數(shù)?；谒杵焚|(zhì)要求使用多目標優(yōu)化的結(jié)果來公式化單目標優(yōu)化問題。如此形成的單目標優(yōu)化問題涉及優(yōu)化這些目標之一和對應(yīng)于選定多目標最優(yōu)解的其它目標的等式約束(equality constraint)。使用在線數(shù)據(jù)和來自實驗室的結(jié)果來持續(xù)地更新蒸煮器模型。使用更新的模型來周期性地執(zhí)行單目標優(yōu)化以更新最佳設(shè)置點分布。對于模型預(yù)測中的顯著偏差，也重復(fù)多目標優(yōu)化來實現(xiàn)更新的多目標最優(yōu)解。在本發(fā)明的第一方面，提出了一種優(yōu)化對連續(xù)紙漿蒸煮器的控制的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括a)過程模型構(gòu)件，其具有連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的至少一個部段的過程模型；
b)參數(shù)估計構(gòu)件，其用于提供對連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的至少一個部段的一個或多個蒸煮器參數(shù)的估計；c)裝置優(yōu)化構(gòu)件，其使用連續(xù)紙漿蒸煮器的過程模型構(gòu)件和參數(shù)估計構(gòu)件執(zhí)行計算來優(yōu)化一個或多個蒸煮器參數(shù)；d) 一個或多個控制器，其用于調(diào)節(jié)連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的至少一個部段的蒸煮器參數(shù)且由過程優(yōu)化構(gòu)件提供設(shè)置點；其中，裝置優(yōu)化構(gòu)件還包括裝置目標函數(shù)，以對從多個參數(shù)目標函數(shù)公式化的蒸煮器參數(shù)執(zhí)行在線優(yōu)化。在本發(fā)明的一實施例中，該系統(tǒng)的參數(shù)估計構(gòu)件用于優(yōu)化對連續(xù)紙漿蒸煮器的控制，其中參數(shù)估計構(gòu)件為過程模型構(gòu)件的整體部分或者為裝置優(yōu)化構(gòu)件的整體部分。在本發(fā)明的另一實施例中，用于優(yōu)化對連續(xù)紙漿蒸煮器的控制的系統(tǒng)具有關(guān)于單參數(shù)目標函數(shù)的參數(shù)優(yōu)化構(gòu)件。在本發(fā)明的又一實施例中，用于優(yōu)化對連續(xù)紙漿蒸煮器的控制的系統(tǒng)具有關(guān)于至少一個裝置目標函數(shù)的裝置優(yōu)化構(gòu)件。在本發(fā)明的又一實施例中，連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段之一形成于連續(xù)紙漿蒸煮器的諸如下列區(qū)的一個或許多組合中浸漬區(qū)、上蒸煮區(qū)、下蒸煮區(qū)、洗滌區(qū)，且其中許多部段之一包含于一個或多個單元中。在本發(fā)明的又一實施例中，該裝置優(yōu)化構(gòu)件具有裝置目的接口，其用于裝置操作的一個或多個階段，以利用使用者接口或使用軟件接口來獲得配置數(shù)據(jù)或者使用基于規(guī)則的系統(tǒng)來尋求并分析諸如優(yōu)先權(quán)信息的信息來優(yōu)化一個或多個蒸煮器參數(shù)、所需范圍和操作點，來獲得優(yōu)先信息。在本發(fā)明的第二方面，提出了一種用于參數(shù)目標優(yōu)化的方法。該方法包括以下步驟a)從參數(shù)估計構(gòu)件獲得過程模型和蒸煮器參數(shù)；b)使用裝置目的接口對蒸煮器參數(shù)提供約束和限制；c)利用來自所述參數(shù)估計構(gòu)件的蒸煮器參數(shù)和來自裝置目的接口的所述約束和限制來定義一個或多個參數(shù)目標函數(shù)；d)通過操縱蒸煮器參數(shù)，在由過程模型施加的約束下或在來自裝置目的接口的所述約束和限制下或者在由過程模型施加的約束和來自裝置目的接口的約束和限制兩者下優(yōu)化該一個或多個參數(shù)目標函數(shù)，得到參數(shù)目標函數(shù)的一個或多個最優(yōu)值。在本發(fā)明的第三方面，提出了一種用于裝置目標優(yōu)化的方法。該方法包括以下步驟a)通過從裝置目的接口得到的優(yōu)先信息來從多個參數(shù)目標函數(shù)選擇裝置目標函數(shù)；b)從參數(shù)估計構(gòu)件獲得過程模型和蒸煮器參數(shù)；c)除了使用裝置目的接口限定的選定裝置目標函數(shù)之外，獲得多個參數(shù)目標函數(shù)的約束和限制信息，d)通過操縱蒸煮器參數(shù)，在由過程模型施加的約束下或在來自裝置目的接口的所述約束和限制下或者在由過程模型施加的約束和來自裝置目的接口的約束和限制兩者下優(yōu)化該裝置目標函數(shù)，得到該裝置目標函數(shù)的最優(yōu)值。在本發(fā)明的第四方面，提出了一種對連續(xù)紙漿蒸煮器進行在線優(yōu)化的方法。該方法包括以下步驟a)使用參數(shù)估計構(gòu)件和過程模型構(gòu)件來獲得蒸煮器參數(shù)的估計；b)使用諸如在線測量、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)或其組合的手段來獲得測量數(shù)據(jù)；c)獲得蒸煮器參數(shù)的所述估計與使用諸如在線測量、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)和其組合的方法獲得的所述測量數(shù)據(jù)之間的差異；d)評估所述差異的顯著性以及恰當?shù)馗逻^程模型構(gòu)件且恰當?shù)赜|發(fā)參數(shù)優(yōu)化構(gòu)件和裝置優(yōu)化構(gòu)件來更新優(yōu)化蒸煮器參數(shù)的解，其中過程模型構(gòu)件的更新和參數(shù)優(yōu)化構(gòu)件的觸發(fā)的合適性基于連續(xù)紙漿蒸煮器裝置的在線性能和準確性的容許公差；e)使用優(yōu)化的蒸煮器參數(shù)作為連續(xù)紙漿蒸煮器的優(yōu)化控制的設(shè)置點；在本發(fā)明的第五方面，提出了一種參數(shù)估計構(gòu)件。該參數(shù)估計構(gòu)件包括諸如下列的一個或多個模塊a)預(yù)測模塊，其用于通過使用諸如在線測量、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)公式和其組合的方法提供一個或多個蒸煮器參數(shù)的估計，蒸煮器參數(shù)包括模型參數(shù)、過程參數(shù)、品質(zhì)和性能參數(shù)；b)更新模塊，其用于基于在一個或多個蒸煮器參數(shù)的估計與使用諸如在線測量、 來自實驗室分析的數(shù)據(jù)和其組合的方法獲得的測量數(shù)據(jù)之間的差異的顯著性來更新過程模型構(gòu)件；c)觸發(fā)模塊，其用于觸發(fā)優(yōu)化求解器來計算裝置目標函數(shù)和參數(shù)目標函數(shù)；d)接口支持模塊，其用于支持裝置目的接口，提供結(jié)果和狀態(tài)信息，包括裝置軌跡信息，以幫助選擇合適的裝置目標函數(shù)。


但應(yīng)指出的是，附圖只是要說明本發(fā)明的典型實施例，且因此不應(yīng)被認為限制了其范圍，因為本發(fā)明可容許其它同等有效的實施例。圖1 連續(xù)紙漿蒸煮器過程的示意圖；圖2 對于兩個目標的多目標優(yōu)化解。圖3 根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)紙漿蒸煮器的優(yōu)化的示意圖示。
具體實施例方式在本發(fā)明的這部分，描述了在連續(xù)蒸煮過程控制中所涉及的各個步驟和用于最佳控制的系統(tǒng)。兩種類型的蒸煮器構(gòu)造，單容器或雙容器，用于工業(yè)中的連續(xù)紙漿蒸煮器。單容器連續(xù)紙漿蒸煮器為豎直圓柱形容器，其包括不同區(qū)，諸如浸漬區(qū)、上蒸煮區(qū)、下蒸煮區(qū)和洗滌區(qū)。圖1示出了包括單容器的典型連續(xù)蒸煮器單元100的示意圖。單個單元的連續(xù)紙漿蒸煮器的方面也可由包括多于一個容器的多個蒸煮器單元來表示。蒸煮器單元在升高的溫度和壓力下對木屑進行化學(xué)處理以降低適合于造紙的紙漿的木素含量。木屑和蒸煮液流105在頂部進入蒸煮器單元且向下行進通過諸如下列的各個區(qū)浸漬區(qū)110、上蒸煮區(qū)120、下蒸煮區(qū)130和洗滌區(qū)140，之后通過排出管道150作為紙漿155離開蒸煮器底部。蒸煮器作為三相固-液-氣反應(yīng)系統(tǒng)操作。在碎屑中的固體質(zhì)量隨著紙漿前進經(jīng)過脫木素化而減少，形成水溶性固體，水溶性固體溶解于截留液中。水溶性固體通過擴散過程恰當?shù)剞D(zhuǎn)移到紙漿相周圍的自由液。在浸漬區(qū)110中，蒸煮化學(xué)品繼續(xù)擴散到截留于碎屑的空隙空間內(nèi)的液體內(nèi)。在浸漬區(qū)中的溫度通常不夠高到導(dǎo)致發(fā)生明顯的脫木素化速率，且在不同區(qū)，通過使用用于單獨的區(qū)的許多加熱器160來維持溫度。在離開浸漬區(qū)時，碎屑和蒸煮液進入上蒸煮區(qū) 120，其中，通常通過在外部加熱上蒸煮循環(huán)流107來升高溫度。蒸煮液部分地作為上提取流108從上蒸煮區(qū)取出且在外部加熱器160中部分地加熱且循環(huán)回到上蒸煮區(qū)。在循環(huán)流通過加熱器160之前，向循環(huán)流添加補充白液和洗滌液流109。在上蒸煮區(qū)120之后，碎屑和蒸煮液進入下蒸煮區(qū)130，其中蒸煮液流125循環(huán)通過外部加熱器160以維持該溫度。在進入加熱器之前，也向循環(huán)液添加補充白液和洗滌液流109。在下蒸煮區(qū)的端部處，蒸煮液的部分作為黑液提取流135移除。在下蒸煮區(qū)之后，紙漿進入洗滌部段140，在洗滌部段140，其與洗滌液混合以從紙漿移除反應(yīng)的木素。一定量的脫木素化反應(yīng)也在此區(qū)中發(fā)生。也在外部加熱器160中加熱來自洗滌部段的循環(huán)液流145。在進入加熱器之前，向此流添加補充洗滌液流147。這幫助在洗滌區(qū)中實現(xiàn)進一步脫木素化反應(yīng)。最后，通過排出管道150從蒸煮器底部移除蒸煮的紙漿且其被發(fā)送到該廠的粗漿洗滌部段(在附圖中未圖示)。提取以及循環(huán)流通過篩網(wǎng) 115從蒸煮器取出?？刂葡到y(tǒng)部署于蒸煮器100周圍來測量、操縱和控制多種蒸煮器參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)通常為帶調(diào)節(jié)控制器的分布式控制系統(tǒng)(DCS)。在形成為一個或多個區(qū)的組合的各個部段實行控制。執(zhí)行類似功能(若有的話)的多個區(qū)以及執(zhí)行略微不同功能的多個區(qū)可湊在一起形成部段。先進控制系統(tǒng)模塊用于優(yōu)化。優(yōu)化方法基于過程模型。在本發(fā)明中描述的模型為半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。但也可使用基于第一原理或?jīng)驗方法的其它模型。下面的段落描述了模型公式和各個模型參數(shù)的估計。模型參數(shù)為用于模型方程式的公式化的參數(shù)。連續(xù)紙漿蒸煮器建模為管狀反應(yīng)器，其具有用于供給碎屑的一個輸入且蒸煮液在各個區(qū)中的多個位置進入以執(zhí)行蒸煮。假定溫度和濃度沿著蒸煮器的長度(從頂部到底部)經(jīng)過蒸煮器的各個區(qū)或部段而變化。使用集總參數(shù)法來對蒸煮器建模且通過將其表示為一系列互連的CSTR(連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器)而構(gòu)建整個蒸煮器模型。假定木和液組成且執(zhí)行進入和離開CSTR的組分中的每種組分的材料和能量平衡來導(dǎo)出模型方程式?？紤]反應(yīng)速率方程式來解決各個組分的消耗/形成。整個蒸煮器分成四個主部段浸漬部段、上蒸煮部段、下蒸煮部段和洗滌部段。假定每個部段為如上文所述的一系列CSTR。對于每個部段，開發(fā)子模型且這些子模型相應(yīng)地連接以開發(fā)用于任何類型蒸煮器的模型。每個CSTR的模型方程式為以下一般形式
權(quán)利要求
1.一種用于優(yōu)化連續(xù)紙漿蒸煮器(300)的控制的系統(tǒng)，包括a)過程模型構(gòu)件(310)，其具有所述連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的至少一個部段的過程模型；b)參數(shù)估計構(gòu)件(330)，其用于提供對所述連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的至少一個部段的一個或多個蒸煮器參數(shù)的估計；c)裝置優(yōu)化構(gòu)件(360)，其使用所述連續(xù)紙漿蒸煮器的所述過程模型構(gòu)件和所述參數(shù)估計構(gòu)件來執(zhí)行計算，以優(yōu)化所述一個或多個蒸煮器參數(shù)；d)一個或多個控制器(370)，其用于調(diào)節(jié)所述連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的至少一個部段的蒸煮器參數(shù)且由所述過程優(yōu)化構(gòu)件提供設(shè)置點；其中，所述裝置優(yōu)化構(gòu)件還包括裝置目標函數(shù)(350)，以對從多個參數(shù)目標函數(shù)(340)公式化的蒸煮器參數(shù)執(zhí)行在線優(yōu)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于優(yōu)化連續(xù)紙漿蒸煮器的控制的系統(tǒng)的參數(shù)估計構(gòu)件，其特征在于，所述參數(shù)估計構(gòu)件為所述過程模型構(gòu)件的整體部分或者為所述裝置優(yōu)化構(gòu)件的整體部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于優(yōu)化連續(xù)紙漿蒸煮器的控制的系統(tǒng)，其特征在于，具有關(guān)于單個參數(shù)目標函數(shù)的參數(shù)優(yōu)化構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于優(yōu)化連續(xù)紙漿蒸煮器的控制的系統(tǒng)，其特征在于，具有關(guān)于至少一個裝置目標函數(shù)的裝置優(yōu)化構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)紙漿蒸煮器的許多部段中的一個部段，其特征在于，所述一個部段形成于所述連續(xù)紙漿蒸煮器的諸如下列區(qū)的一個或許多組合中浸漬區(qū)、上蒸煮區(qū)、下蒸煮區(qū)、洗滌區(qū)，且其中所述許多部段中的一個部段包含于一個或多個單元中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置優(yōu)化構(gòu)件，其特征在于，所述裝置優(yōu)化構(gòu)件具有裝置目的接口，其用于裝置操作的一個或多個階段，以利用使用者接口或使用軟件接口來獲得配置數(shù)據(jù)，或者使用基于規(guī)則的系統(tǒng)來尋求并分析諸如優(yōu)先權(quán)信息的信息來優(yōu)化一個或多個蒸煮器參數(shù)、所需范圍和操作點，來得到優(yōu)先信息。
7.一種用于參數(shù)目標優(yōu)化的方法，包括a)從參數(shù)估計構(gòu)件獲得過程模型和蒸煮器參數(shù)；b)使用裝置目的接口對所述蒸煮器參數(shù)提供約束和限制的手段；c)利用來自所述參數(shù)估計構(gòu)件的蒸煮器參數(shù)和來自所述裝置目的接口的所述約束和限制來限定一個或多個參數(shù)目標函數(shù)；d)通過操縱所述蒸煮器參數(shù)，在由所述過程模型施加的約束下或在來自所述裝置目的接口的所述約束和限制下或者在由所述過程模型施加的約束和來自所述裝置目的接口的約束和限制兩者下優(yōu)化所述一個或多個參數(shù)目標函數(shù)，得到所述參數(shù)目標函數(shù)的一個或多個最優(yōu)值。
8.一種用于裝置目標優(yōu)化的方法，包括a)通過從裝置目的接口得到的優(yōu)先信息來從多個參數(shù)目標函數(shù)選擇裝置目標函數(shù)；b)從參數(shù)估計構(gòu)件獲得過程模型和蒸煮器參數(shù)；c)除了使用所述裝置目的接口限定的選定的裝置目標函數(shù)之外獲得所述多個參數(shù)目標函數(shù)的約束和限制信息；d)通過操縱所述蒸煮器參數(shù)，在由所述過程模型施加的約束下或在來自所述裝置目的接口的所述約束和限制下或者在由所述過程模型施加的約束和來自所述裝置目的接口的約束和限制兩者下優(yōu)化所述裝置目標函數(shù)，得到所述裝置目標函數(shù)的最優(yōu)值。
9.一種用于連續(xù)紙漿蒸煮器的在線優(yōu)化的方法，包括a)使用參數(shù)估計構(gòu)件和過程模型構(gòu)件來獲得蒸煮器參數(shù)的估計；b)使用諸如在線計算、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)或其組合的手段來獲得測量數(shù)據(jù)；c)使用諸如在線測量、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)和其組合的方法來獲得在所述蒸煮器參數(shù)的所述估計與所述測量數(shù)據(jù)之間的差異；d)評估所述差異的顯著性以及恰當?shù)馗滤鲞^程模型構(gòu)件且恰當?shù)赜|發(fā)參數(shù)優(yōu)化構(gòu)件和裝置優(yōu)化構(gòu)件來更新優(yōu)化蒸煮器參數(shù)的解，其中所述過程模型構(gòu)件的更新和所述參數(shù)優(yōu)化構(gòu)件的觸發(fā)的合適性基于連續(xù)紙漿蒸煮器裝置的在線性能和準確性的容許公差；e)使用優(yōu)化的蒸煮器參數(shù)作為用于所述連續(xù)紙漿蒸煮器的優(yōu)化控制的設(shè)置點。
10.一種參數(shù)估計構(gòu)件，包括諸如下列的一個或多個模塊a)預(yù)測模塊，其用于通過使用諸如在線測量、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)公式和其組合的方法提供一個或多個蒸煮器參數(shù)的估計，所述蒸煮器參數(shù)包括模型參數(shù)、過程參數(shù)、品質(zhì)和性能參數(shù)；b)更新模塊，其用于基于一個或多個蒸煮器參數(shù)的估計與使用諸如在線測量、來自實驗室分析的數(shù)據(jù)和其組合的方法獲得的測量數(shù)據(jù)之間的差異的顯著性來更新過程模型構(gòu)件；c)觸發(fā)模塊，其用于觸發(fā)優(yōu)化求解器來計算裝置目標函數(shù)和參數(shù)目標函數(shù)；d)接口支持模塊，其用于支持裝置目的接口，提供結(jié)果和狀態(tài)信息，包括裝置軌跡信息，來幫助選擇合適的裝置目標函數(shù)。
全文摘要
提供了一種優(yōu)化連續(xù)蒸煮過程的方法，其目的在于考慮到過程擾動和模型不確定性對于不同的紙漿等級以最佳方式來控制連續(xù)紙漿蒸煮器中的脫木素化過程。這通過定制連續(xù)蒸煮過程的一般數(shù)學(xué)模型來實現(xiàn)，該數(shù)學(xué)模型通過專用電子器件上的軟件應(yīng)用程序來運行。該模型基于在線信息周期性地更新，并且用于涉及多目標優(yōu)化以評估控制器的最佳設(shè)置點的裝置優(yōu)化構(gòu)件。
文檔編號G05B13/02GK102395927SQ200980158804
公開日2012年3月28日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者斯里尼瓦薩 B·布迪, P·帕塔思, S·巴特 申請人:Abb研究有限公司