亖呉?盀
Yi 串级控制系统的概念
（一） 举例1: 连续槽反应器温度控制
Bei控参数：反应温度T 1 调节手段：改变Leng却水流量 调节对象：反应器
Gan扰因素：物料流量，入口温度，物料化学组Fen 冷却水口温度，调Jie阀前的压力
1． 采用简单控制系统
（1）工作过程:设冷却水扰动：如T 冷却Shui↑→T 1↑→调节器发出信号→开阀→T 1↓（2）问题：从开阀→T 1↓中间需Jing过夹套, 槽壁, 调节过程长, 导致动Tai偏差大。 2．采用串级控制系统 （1）She计思路：
Gan扰发生后，先控制夹套温度，再控制出口温Du。 （2） 方框图：
（3）工作过程：
(ⅰ) 若冷却水发生干扰:
Xian影响到夹套水的温度T 2，由T 2C Kong制冷却水，将干扰克服在影响温度T 1之Qian。 （ⅱ）若进料发生干扰：
T 1必变化，T 1C 输出信号送T 2C ，使得调节通道变短，调节速度也加快了。 （二）串级控制系统的概念
1、 串级控制系统：采用两个或两个以上调Jie器，各个调节器之间相串接，一个调节器的Shu出作为另一个调节器的输入。
2、 一般串级控制系统的方框图：
几个术语：见图所示
Er、串级控制系统的特点
（一）对进入副回路的干扰有很强的抑制能力。
Yu简单回路相比，串级控制系统在结构上增加Liao一个副回路G C1,G C2：主、副调Jie器的传递函数。
1、 当扰动为f 2时，方框图转化为：图
3-7
G 'f 2(s ) =
C 2(s ) f 2(s )
=
G f 2(s )
1+G c 2(s ) G p 2(s ) G v (s ) H m 2(s )
Jian单：C 2(s ) =G f 2(s ) f 2(s ) 串级:C 2(s ) =G 'f 2(s ) f 2(s ) =比较上两式：
You于副回路的控制作用，副回路的负反馈作用Jian弱扰动f 2对C 2的影响。
G f 2(s )
1+G c 2(s ) G p 2(s ) G v (s ) H m 2(s )
f 2(s )
三、串级系统设计
Chuan级设计的关键在副环；副环的设计关键在于Xuan择副参数，同时还须考虑主、副环联系和
工艺合理性。
（一）主、副回路的设计
1、主参数的选择：应该选一个可测量的，最Neng直接、正确、迅速反映控制要求的工艺参数。 2、副回路的设计：
（1） 副参数的选择应使副回路的时间常数Xiao，调节通道短，反应灵敏。 （2） 主要Gan扰。
存在着一对矛盾?
?
?副环调节通道短，反应
尽可能多地纳入干扰
快
Xuan择副参数应使较多个干扰进入副回路，特别Shi变化最剧烈、最频繁、幅值最大的
（3） 主、副时间常数应匹配。
Yuan则上：时间常数的匹配，应能保证使副、主Hui路的工作频率之比大于3，主、副对象的时Jian常数之比应在3—10之间。
（4） 应考虑工艺的合理性和实现的可能性。 （5） 注意生产的经济性
Zai副回路的设计中，若出现几个可供选择的方An时，应将经济原则和控制质量要求结合起来，尽力节约设备投资。
（二）主、副控制器控制规律的选择
Zhu控制器：同简单回路一样。 PI ,D 为保证产品质量
Fu控制器：一般选P ，采用流量副环时，因Qi时间常数小，也可适当引入积分作用。
Kong制器正、反作用的选择：
Que定原则：使整个回路构成负反馈系统。 具Ti步骤：
（1） 根据生产设备安全原则选择控制阀的Kai、关形式。 （2） 副调节器：保证K c2K v K p2K m2 的乘积为正Zhi； （3） 主调节器：保证主回路负反馈。 举例：反应器控制系统
Jie：（1）从生产安全角度考虑：冷却水控制Fa选气关型。 K v 取“-”
（2）当冷却水流量增加，T 2↓。 ∴K p2为“-”
∴K c2为“+” 反作用控制器 （3）T 2↓ T 1↓ ∴K p1为“+” ∴K c1为“+” 即反作用控制器。
Jian验：当反应温度T 1升高时，主控制器的Shu出???→减小，即副控
Zhi器设定值减小（相当于给定值不变，测量值Zeng加）???→副控制器的输出减小???→Kong
?→反应温度降低。 制阀开度增大，冷却水Liu量增大?
反作用
气关阀
反作用
§3均匀控制系统
Yi、均匀控制的概念 例：如图3-16所示：
Fen析：甲塔：尽量保证液位稳定 乙塔：进塔的流量力求平稳 L ↑→开阀1→F ↑→关阀2→L ↑ 液位与流量是一对矛盾。
Jie决方法：（1）增加缓冲罐。 （2）采用均匀控制系统。 均匀控Zhi：
Jun匀控制系统：指两个工艺参数在规定范围内Neng缓慢、均匀地变化，使前后设备在物料供求Shang相互兼顾、均匀协调的系统。
Er、均匀控制的特点：
Liang个参数的变化应是缓慢的，且在一定范围内Bian化。
例如：
（a ）：保证H 满足要求。 （b ）：Bao证Q 满足要求。
（c ）：H 、Q 均变化，但变化缓慢，Qie在各自允许的范围内变化，所以均可
以满足要求。
三、均匀控制方案
1、简单均匀方案(如图3-18所示) 与Jian单控制系统相比： 相同点：结构相同
Bu同点：控制目的不同：允许液面和流量二者Huan慢变化。 2、串级均匀控制 与串级系统Xiang比： 相同点：结构相同
Bu同点：控制目的不同：
Yun许主和副参数二者缓慢变化。四、均匀控制De实现途径
通过参数整定来实现
δ 整定的大一些，T i 整定得长一些。δ 从小往大变。
§4 比值控制系统
Yi、比值控制系统的概念
Sheng产过程常需保持两种物料的流量成一定的比Li关系，一旦比例失调就会影响产品质量和数Liang，甚至造成生产和安全事故。
1、 概念：
Bi值控制系统：实现两个或多个参数符合一定Bi例关系的调节系统。 （1） 主动量G 1（主流量/主物料）。 （2） 从动量G 2
2、 控制的目的：实现副流量G 2与主流LiangG 1成一定的比值关系。
K
G 2G 1
K
：实际流量比值系数
二、比值控制的类型
（一） 开环控制：（如图3-20所示）
Te点：无反馈不能克服干扰。 （二） 简单Kong制：
Fen为单闭环和双闭环两种。 1、 单闭环：
（a ） 乘法方案：随动系统，主动量的测Liang值乘以某一系数后作为从动量控制器的设定Zhi。 （b ） 除法方案：定值系统，流量Zhi比作为被控变量，测量值由两个流量相除得Chu。 方框图：（乘法方案）
Te点：能克服从动量本身扰动对比值的影响。 不足：主动量不受控。 2、 双闭环比值Kong制系统：
You点：①实现了对主动量、从动量的定值控制。 ②升降负荷比较方便。 Que点：环节多，可靠性下降。
（三） 串级控制（变比值控制系统） 举例：
Gong艺过程：变换炉是合成氨生产中的关键设备。它的任务是煤气中的CO 与蒸汽中的水分Zai触媒作用下发生反应：H 2O+CO→CO 2+H2；为增加CO 的转化率：
水蒸汽煤气
≈5—8
Bei控参数：触媒层温度T ，它影响触媒本身De寿命，而且影响CO 的转化率。 调节手Duan：蒸汽量。
Chuan级（变比值）控制系统：副回路是一个单闭Huan比值系统，比值由除法器实现。
§6分程控制系统
Yi、基本原理及结构：
1、 概念：一个控制器控制两个或更多个执Xing器，而各个执行器的工作范围不同。 2、 工作范围：
Kong制器的输出信号一般可分为2 ~ 4段，Mei一段带动一个控制阀动作。 如：二级分程Kong制：
DDZ-Ⅱ DDZ -Ⅲ QDZ
0 ~ 5 mA 4 ~ 12 mA 0.02 ~ 0.06 Mpa 5-10 mA 12-20 mA 0.06 - 0.1 Mpa 3、 分程的目的：
（1）、
Bu同的工况需要不同的控
制手段。
Fu式间歇反应器温度控制：反应一开始需要加Re升温，而到反应趋于剧烈时，反应放热，又Xu要冷却降温。
（2）、扩大控制阀的可调范围：
Er、分程控制系统的设计：
1、 应用场合：
Kuo大调节阀的范围，特殊工艺的要求，提供安Quan。 2、 调节器的正、反作用的选择：保Zheng负反馈作用； 3、 执行器的分程范围：Que定分程范围； 4、 执行器分程控制的组He方式：
San、实施中的几个问题：
1、 控制阀泄漏量的要小；
2、 分程控制可利用阀门定位器或其它仪表Lai实现。 3、 合理选择阀的流量特性：
Liang个控制阀流量特性的交接点处要求平滑变化，但是两调节阀的增益Kv 大、小不同，在Qi交接点处可能发生突变。
Wei缓和分程点出现的增益突变，采用信号重叠Fang法，如：0.02 ~ 0.065Mpa；0.055 ~ 0.1Mpa。
先进过程控制(APC)
Xian进过程控制(APC )
Sui着我国经济体制的转变,国内的众多石化企Ye日益感受到国际间竞争所带来的活力和挑战。因此, 积极开发和应用先进控制和实时优Hua,提高企业经济效益,进而增强自身的竞争Li是过程工业迎接挑战 重要对策。
Xian进过程控制是对那些不同于常规单回路控制,并具有比常规 PID 控制更好的控制效Guo的控制策略的
Tong称,而非专指某种计算机控制算法。由于先Jin控制的内涵丰富,同时带有较强的时代特征
。因此,至今对先进控制还没有严格的、统一De含义。尽管如此,先进控制的任务都是明确De,即用来处 理那些采用常规控制效果不好,甚至无法控制的复杂工业过程控制的问题。Xian进控制应用得当可带来显著 的经济效益。Zai石化工业中,一个先进控制项目的年经济效Yi在百万元以上,其投资回收期一般在一年以 内。丰厚的回报而引入注目。通过实施先进Kong制,可以改善过程动态控制的性能,减少过Cheng变量的波动幅 度,使之能更接近其优化目Biao值,从而将生产装置推至更接近其约束边界Tiao件下运行,最终达到增强装置 运行的稳定Xing和安全性、保证产品质量的均匀性、提高目Biao产品收率、增加装置处理量、降低运行成本、 减少环境污染等目的。
Cong 60年代初现代控制理论迅速发展以来,Chu现了一系列的优化控制和多变量控制算法,Yi及更晚些时 候出现的自适应控制算法和鲁Peng控制算法等,这些都属于先进控制。人们曾Jing希望开创一户现代控制理论 应用的新时代,但自 70年代以来,理论成果虽多,在过Cheng控制的应用却不理想,原因有两个方面: (1) 模型问题。像高斯干扰下的线性二次Xing控制(LQG )等现代控制理论的杰作都Shi基于模型的算
Fa。尽管建模技术已有很大发展,白色、黑色、灰色的方法都有,但精确可靠的动态数学模Xing依然难得。 对象往往具有不确定性,使精Que建模无法做到。
(2) 认识问题。一个装置的控制,有各种Ke供选择的策略和算法,如果你的算法能得到He格的结果,
Na还要问一问,你的算法是否比其他算法更好?同时,控制效果即使提高,是否能产生实际Xiao益?这样一 比,许多新算法的优越性都不Jian了。
Mu前,应用得比较成功的先进控制方法有预测Kong制和自整定控制等。
一、预测控制
Cong 70年代中期发展起来的预测控制中,法Guo理查勒特等提出的模型预测启发控制基于脉Chong响应;美国 卡特勒等提出的动态矩车控制(DMC )则建立在阶跃响应基础上。他们Zai锅炉和分馏塔上的应用分别获得 成功,引Qi工业界广泛兴趣。到 80年代,英国的克La克等以提出了广义预测控制(GPC ) ,它建立在参数 化模型的基础上。尽管预测Kong制算式形式多种多样,但都建立在下述三项Ji本原理基础上。
1、 预测模型
Yu测控制是一种基于模型的控制算法,这一模Xing称为预测模型。对于预测控制来讲,只注重Mo型的功 能,而不注重模型的形式,预测模Xing的功能就是能根据对象的历史信息和末来输Ru预测其末来输出。从方 法的角度讲,只要Shi具有预测功能的信息集合,不论其有什么样De表现形式,均可作为预测模型。因此,
Zhuang态方程、传递函数这类传统的模型都可以作Wei预测模型。对于线性稳定对象,甚至阶跃响Ying、脉冲响应 这类非参数模型,也可直接作Wei预测模型使用。此外,非线性系统、分布参Shu系统的模型,只要具备上述 功能,也可在Dui这类系统进行预测控制时作为预测模型使用。因此,预测控制打破了传统控制中对模型结 构的严格要求,更着眼于在信息的基础上根Ju功能要求按最方便的途径建立模型。
Yu测模型具有展示系统末来动态行为的功能。Zhe样,就可以利用预测模型来预测末来时刻被Kong对象的 输出变化及被控变量与其给定值的Pian差,作为确定控制作用的依据,使之适应动Tai系统所具有的存储性和 因果性的特点,得Dao比常规控制更好的控制效果。
2、 滚动优化
Yu测控制的最主要特征是在线优化。预测控制Zhe种优化控制算法是通过某一性能指标的最优Lai确定末 来的控制作用的。这一性能指标涉Ji到系统未来的行为,例如,通常可取对象输Chu在未来的采样点上跟踪 某一期望轨迹的方Cha最小。 但也可取更广泛的形式, 要求控Zhi能量为最小而同时保持输出在某一给定范围 内等等。性能指标中涉及到的系统未来的行Wei,是根据预测模型由未来的控制策略决定的。
Dan是,预测控制中的优化与通常的离散最优控Zhi算法有很大的差别。这主要表现在预测控制Zhong的优化 不是采用一个不变的全局优化目标,而是采用滚动式的有限时段的优化策略。在Mei一采样时刻,优化性能 指标只涉及到从该Shi刻到末来有限的时间,而到下一采样时刻,Zhe一优化时段同时向前推移。因此,预测 控Zhi在每一时刻有一个相对于该时刻的优化性能Zhi标。不同时刻优化性能指标的相对形式是相Tong的,但其 绝对形式,即所包含的时间区域,则是不同的。因此,在预测控制中,优化不Shi一次离线进行,而是反复 在线进行的,这Jiu是滚动优化的含义,也是预测控制区别于传Tong最优控制的根本点。这种有限时段优化目 Biao的局限性是其在理想情况下只能得到全局的Ci优解,但优化的滚动实施却能顾及由于模型Shi配、时变、 干扰等引起的不确定性, 及Shi进行弥补, 始终把新的优化建立在实际的Ji础上, 使控制保持实际上的最优。 对于Shi际的复杂工业过程来说,模型失配、时变、Gan扰等引起的不确定性是不可避免的,因此建Li在有限 时段上的滚动优化策略反而更加有Xiao。
3、 反馈校正
Yu测控制算法在进行滚动优化时,优化的基点Ying与系统实际一致。但作为基础的预测模型,Zhi是对象 动态特性的粗略描述,由于实际系Tong中存在的非线性、时变、模型失配、干扰等Yin素,基于不变模型的预 测不可能和实际情Kuang完全相符,这就需用要用附加的预测手段补Chong模型预测的不足,或者对基础模型进行 在Xian修正。滚动优化只有建立在反馈校正的基础Shang,才能体现出其优越性。因此,预测控制算Fa在通过优 化确定了一系列末来的控制作用Hou,为了防止模型失配或环境干扰引起控制对Li想状态的偏离,并不是把 这些控制作用逐Yi全部实施,而只是实现本时刻的控制作用。Dao下一采样时刻,则首先检测对象的实际输 Chu,并利用这一实时信息对基于模型的预测进Xing修正,然后再进行新的优化。
Fan馈校正的形式时多样的,可以在保持预测模Xing不变的基础上,对末来的误差作出预测并加Yi补偿,也 可以根据在线辨识的原理直接修Gai预测模型。不论取何种校正形式,预测控制Du把优化建立在系统实际的 基础上,并力图Zai优化时对系统末来的动态行为作出较准确的Yu测。因此,预测控制中的优化不仅基于模 Xing,而且利用了反馈信息,因而构成了闭环优Hua。
Zheng是由于预测控制具有以上介绍的三个基本特Zheng:预测模型、滚动
You化和反馈校正,使它在复杂的石化工业中倍Shou青昧。首先,对于复杂的石化工业对象,由Yu辨认其最小 化模型要花费很大的代价,往Wang给基于传递函数或状态方程的控制算法带来Kun难。而预测控制由于其模型 结构的不唯一Xing,使它可以根据对象的特点和控制的要求,Yi最简易的方式集结信息建立预测模型。在许 多场合下,只需测定对象的阶跃或脉冲响应,便可直接得到预测模型,而不必进一步导出Qi传递函数或状 态方程。这对其工业应用无Yi是有吸引力的。更重要的是,预测控制汲取Liao优化控制的思想,但利用滚动 的有限时段You化取代了一成不变的全局优化。这虽然在理Xiang情况下不能导致全局最优,但由于实际上不Ke 避免地存在着模型误差和环境干扰,这种Jian立在实际反馈信息基础上的反复优化,能不Duan顾及不确定性的
Ying响并及时加以校正,反而要比只依靠模型的Yi次优化更能适应实际过程,有更强的鲁棒性。所以预测控 制是针对传统最优控制在工业Guo程中的不适用性而进行修正的一种新型优化Kong制算法,它更加贴近复杂系 统控制的实际Yao求,这是预测控制在石化过程领域中受到重Shi和应用的根本原因。
Xian在,人们已对预测控制进行了较深入的理论Fen析,对系统设计、稳定性等性能分析都得到Liao清晰的 结果;同时,在算法上也做了很细Zhi的推敲。国外已有了可供实用的工程化软件,如美国 Setpoint 公司的 产品 IDCOM-M ,美国 DMC 公司的Chan品 DMC ,法国 Adersa 研究Suo开发的产品 PFC 以及 AspenTech 公 司新推出的 DMC PlusDeng。这些产品已在上百家大型石化、化工、炼You、钢铁等企业得到成功应用,取得 了巨额Li润。我国也把多变量预测控制软件包的开发Zuo为
Jiao通大学等研制开发的多变量预测控制软件包Zui近已在石家庄炼油厂投运成功。
二、自整定控制
Zi整定控制能适应过程特性,整定出较理想的 PID 参数值,保证工艺参数的自调精确Du。目前已商品 化的自整定控制器主要采用Lin界振荡法,其自整定工作过程是这样的:当Kong制器设置 AT (自整定)为 ON 时, 控制器启动自整定, Bang-Bang 控制开始起作用, 使被控对象输出产生Lei似正弦波的等幅振荡 , 并且振 荡幅度Kong制在设定值上下波动允许范围内; 从所得Dao的振荡曲线中计算出临界振荡周期 Tc He临界增益 Kc , 再用 ziegler-Nichols 分式求出一组较佳的 PID 参数,然后把这组参数值送至 PID 算法块; 当控制的设置 AT 为 OFF 时,自整定结束,控制器投入正常调节Yun行。目前,自整定控制器已在石化过程控制Zhong得到普 通应用。
############################################################################### Xian进过程控制(APC )
Sui着我国经济体制的转变, 国内的众多石化Qi业日益感受到国际间竞争所带来的活力和 Tiao战。 因此,积极开发和应用先进控制和实Shi优化,提高企业经济效益,进而增强自身的Jing 争力是过程工业迎接挑战的重要对策。
Xian进过程控制是对那些不同于常规单回路控制,并具有比常规 PID 控制更好的控制效
Guo的控制策略的统称, 而非专指某种计算机Kong制算法。 由于先进控制的内涵丰富, 同Shi带有 较强的时代特征。因此,至今对先进Kong制还没有严格的、统一的含义。尽管如此,Xian进控制 的任务都是明确的, 即用来处理Na些采用常规控制效果不好, 甚至无法控制De复杂工业过程 控制的问题。 先进控制应Yong得当可带来显著的经济效益。 在石化工业Zhong, 一个先进控制项目 的年经济效益在百Wan元以上, 其投资回收期一般在一年以内。 丰厚的回报而引入注目。 通过 实施先进Kong制, 可以改善过程动态控制的性能, 减Shao过程变量的波动幅度, 使之能更接近其 You化目标值, 从而将生产装置推至更接近其Yue束边界条件下运行, 最终达到增强装置运Xing的 稳定性和安全性、保证产品质量的均匀Xing、提高目标产品收率、增加装置处理量、 Jiang低运行 成本、减少环境污染等目的。
Cong 60年代初现代控制理论迅速发展以来,Chu现了一系列的优化控制和多变量控制算法, 以及更晚些时候出现的自适应控制算法和鲁Peng控制算法等, 这些都属于先进控制。 人Men曾经 希望开创一户现代控制理论应用的新Shi代,但自 70年代以来,理论成果虽多,Zai过程控制 的应用却不理想,原因有两个方Mian:
(1) 模型问题。像高斯干扰下的线性二次Xing控制(LQG )等现代控制理论的杰作都 是基于模型的算法。尽管建模技术已有很大Fa展,白色、黑色、灰色的方法都有,但精确Ke 靠的动态数学模型依然难得。对象往往具You不确定性,使精确建模无法做到。
(2) 认识问题。一个装置的控制,有各种Ke供选择的策略和算法,如果你的算法能 得Dao合格的结果, 那还要问一问, 你的算法Shi否比其他算法更好?同时, 控制效果即使Ti高, 是否能产生实际效益?这样一比,许Duo新算法的优越性都不见了。
Mu前,应用得比较成功的先进控制方法有预测Kong制和自整定控制等。
一、预测控制
Cong 70年代中期发展起来的预测控制中,法Guo理查勒特等提出的模型预测启发控制基于
Mai冲响应;美国卡特勒等提出的动态矩车控制(DMC )则建立在阶跃响应基础上。他们Zai 锅炉和分馏塔上的应用分别获得成功,引Qi工业界广泛兴趣。到 80年代,英国的克La克等 以提出了广义预测控制(GPC ) ,它建立在参数化模型的基础上。尽管预测Kong制算式形式多 种多样,但都建立在下述三Xiang基本原理基础上。
1、 预测模型
Yu测控制是一种基于模型的控制算法, 这一Mo型称为预测模型。 对于预测控制来讲, Zhi 注重模型的功能, 而不注重模型的形式, 预测模型的功能就是能根据对象的历史信Xi和末来 输入预测其末来输出。 从方法的Jiao度讲, 只要是具有预测功能的信息集合, 不论其有什么样 的表现形式,均可作为预Ce模型。因此, 状态方程、 传递函数这类Chuan统的模型都可以作为预 测模型。对于线性Wen定对象,甚至阶跃响应、 脉冲响应这类非Can数模型,也可直接作为预测 模型使用。此Wai,非线性系统、分布参数系统的模型,只要Ju备上述功能,也可在对这类系 统进行预测Kong制时作为预测模型使用。 因此, 预测控Zhi打破了传统控制中对模型结构的严格 要求,更着眼于在信息的基础上根据功能要求按最Fang便的途径建立模型。
Yu测模型具有展示系统末来动态行为的功能。 这样, 就可以利用预测模型来预测末来时 刻被控对象的输出变化及被控变量与其给定Zhi的偏差, 作为确定控制作用的依据, 使Zhi适应 动态系统所具有的存储性和因果性的Te点,得到比常规控制更好的控制效果。
2、 滚动优化
Yu测控制的最主要特征是在线优化。 预测控Zhi这种优化控制算法是通过某一性能指标的 Zui优来确定末来的控制作用的。 这一性能指Biao涉及到系统未来的行为, 例如, 通常可Qu对象 输出在未来的采样点上跟踪某一期望Gui迹的方差最小。但也可取更广泛的形式, Yao求控制 能量为最小而同时保持输出在某一Gei定范围内等等。性能指标中涉及到的系统未Lai的行为, 是根据预测模型由未来的控制策Lue决定的。
Dan是, 预测控制中的优化与通常的离散最优Kong制算法有很大的差别。 这主要表现在预测 控制中的优化不是采用一个不变的全局优化Mu标,而是采用滚动式的有限时段的优
Hua策略。 在每一采样时刻, 优化性能指标Zhi涉及到从该时刻到末来有限的时间, 而到Xia 一采样时刻, 这一优化时段同时向前推Yi。 因此, 预测控制在每一时刻有一个相Dui于该时刻 的优化性能指标。 不同时刻优Hua性能指标的相对形式是相同的, 但其绝对Xing式, 即所包含的 时间区域,则是不同的。因此,在预测控制中,优化不是一次离线进Xing,而是反复在线进行 的, 这就是滚动优Hua的含义, 也是预测控制区别于传统最优控Zhi的根本点。 这种有限时段优 化目标的局Xian性是其在理想情况下只能得到全局的次优解, 但优化的滚动实施却能顾及由于 模型失Pei、 时变、干扰等引起的不确定性,及时进Xing弥补,始终把新的优化建立在实际的基 础Shang,使控制保持实际上的最优。对于实际的复Za工业过程来说,模型失配、时变、干扰等 Yin起的不确定性是不可避免的,因此建立在有Xian时段上的滚动优化策略反而更加有效。 3、 反馈校正
Yu测控制算法在进行滚动优化时, 优化的基Dian应与系统实际一致。 但作为基础的预测模 型,只是对象动态特性的粗略描述,由于实Ji系统中存在的非线性、时变、模型失配、干Rao 等因素,基于不变模型的预测不可能和实Ji
Qing况完全相符, 这就需用要用附加的预测手Duan补充模型预测的不足, 或者对基础模型进Xing在 线修正。滚动优化只有建立在反馈校正De基础上, 才能体现出其优越性。因此,预Ce控制算 法在通过优化确定了一系列末来的Kong制作用后, 为了防止模型失配或环境干扰Yin起控制对理 想状态的偏离, 并不是把这Xie控制作用逐一全部实施, 而只是实现本时Ke的控制作用。 到下 一采样时刻, 则首Xian检测对象的实际输出, 并利用这一实时信Xi对基于模型的预测进行修正, 然后再进行Xin的优化。
Fan馈校正的形式时多样的, 可以在保持预测Mo型不变的基础上, 对末来的误差作出预测Bing
Jia以补偿, 也可以根据在线辨识的原理直接Xiu改预测模型。 不论取何种校正形式, 预Ce控制 都把优化建立在系统实际的基础上, 并力图在优化时对系统末来的动态行为作出Jiao准确的预 测。因此,预测控制中的优化不Jin基于模型,而且利用了反馈信息,因而构成Liao闭环优化。 正是由于预测控制具有以上介Shao的三个基本特征:预测模型、 滚动优化和Fan馈校正, 使 它在复杂的石化工业中倍受Qing昧。 首先, 对于复杂的石化工业对象, 由于辨认其最小化模型 要花费很大的代价, 往往给基于传递函数或状态方程的控制算Fa带来困难。 而预测控制由于 其模型结构De不唯一性, 使它可以根据对象的特点和控Zhi的要求, 以最简易的方式集结信息 建立Yu测模型。在许多场合下,只需测定对象的阶Yue或脉冲响应,便可直接得到预测模型, 而Bu必进一步导出其传递函数或状态方程。 这Dui其工业应用无疑是有吸引力的。 更重要的Shi, 预测控制汲取了优化控制的思想,但利Yong滚动的有限时段优化取代了一成不变的全局You化。 这虽然在理想情况下不能导致全局最You, 但由于实际上不可避免地存在着模型误Cha和环境干 扰, 这种建立在实际反馈信息Ji础上的反复优化, 能不断顾及不确定性的Ying响并及时加以校 正, 反而要比只依靠模Xing的一次优化更能适应实际过程, 有更强的Lu棒性。 所以预测控制是 针对传统最优控Zhi在工业过程中的不适用性而进行修正的一种Xin型优化控制算法, 它更加贴 近复杂系统Kong制的实际要求,这是预测控制在石化过程领Yu中受到重视和应用的根本原因。 现在, Ren们已对预测控制进行了较深入的理论分析, 对系统设计、 稳定性等性能分析都 得到Liao清晰的结果; 同时, 在算法上也做了很Xi致的推敲。 国外已有了可供实用的工程化Ruan 件,如美国 Setpoint 公司的Chan品 IDCOM-M , 美国 DMC Gong司的产品 DMC ,法国 Adersa 研 究所开发的产品 PFC 以及 AspenTech 公司新推出的 DMC Plus等。 这些产品已在上百家大 型石化、化工、炼油、钢铁等企业得到成功应用,取De了巨额利润。我国也把多变量预测控 制软Jian包的开发作为
二、自整定控制
Zi整定控制能适应过程特性,整定出较理想的 PID 参数值,保证工艺参数的自调精确 度。 目前已商品化的自整定 控制器 主Yao采用临界振荡法, 其自整定工作过程是这Yang的:当控 制器设置 AT (自整定)为 ON 时,控制器启动自整定, Bang-Bang 控制开始起作用,使被 控对象Shu出产生类似正弦波的等幅振荡 , 并且振Dang幅度控制在设定值上下波动允许范围内; Cong所得到的振荡曲线中计算出临界振荡周期 T c 和临界增益 Kc , 再用 ziegler-Nichols 分式求 出一Zu较佳的 PID 参数,然后把这组参数值Song至 PID 算法块; 当控制的设置 AT 为 OFF 时,自整定结束,控制器投Ru正常调节运行。
Mu前,自整定控制器已在石化过程控制中得到Pu通应用。
横河先进过程控制简
8 横河先进过程控制简介
1. 概述
Heng河电机中国 PSC-C 中心诚意向贵公Si推荐横河 -壳牌先进过程控制系统。横河 -壳牌先 进过程控制系统旨在改善贵厂 PTA 单元的生产效益, 平衡生产, 在Xian有生产能力上尽可 能使进料和处理最大化, 减少能耗, 减少产品质量的不稳定, Jian少操作人员的操作负荷, 最大限度地实现Zhuang置的优化操作。
Heng河 -壳牌先进过程控制系统包括壳牌多变Liang优化控制器 Shell Multivariable Optimizing Controller(SMOC)及鲁棒质量预Gu器 Robust Quality Estimator(RQE).
Lu棒质量预估器 Robust Quality Estimator(RQE).可在Hen大扰动和漂移的系统里预估产品 质量特性。壳牌多变量优化控制器 Shell Multivariable Optimizing Controller(SMOC)可Yi改 善生产装置的经济效益, 减少产品的Zhi量不稳定变化, 减少操作能耗, 增强装Zhi的操作稳定 性。
Zhe里, 我们希望着重强调近期形成 的横河 -壳牌先进过程控制 (APC ) 联盟。 随着 (APC ) 战略联盟的形成, 横河将向炼油化工企业提供最好的生产装置Xian进控制和优化解决技术—— 横河的 DCS 系统、先进的过程控制系统(APC ) ,先进的辅助操作支持软件(AOA ) ,及最 优的市场价格将为扬子石化股份有限Gong司提供最具实力和实用的先进过程控制系统 (APC ) 。
2. 横河 -壳牌先进的过程控制(APC )系统概括
2. 1用于过程工业的先进过程控制技术(SMOC )
SMOC 是横河 -壳牌全球解决方案中多Bian量优化和控制软件包。横河 -壳牌多变量Kong 制器(SMOC )为炼油、烃加工和化Xue工业提供设计、实施和保证多变量先进控制Ce略 实施提供必要的工具。有效地提高工厂Sheng产的稳定性,并实现企业效益最大化。
2. 2 SMOC 的主要特征
●在工业生产中有最长的投用时间,实现企业Shou益最大化。
●采用不可没扰动模型和灰箱模型将事先的过Cheng扰动包含在内,实现高的鲁棒性。 ●中间Bian量可以用来改善过程的大时滞
●SMOC 可以通过 Kalman 滤波Qi来预测对象的不可测扰动
●可方便用与设计和仿真的软件工具箱(离线)
●可嵌入 DCS (无特殊界面程序或双数Ju库要求)中使用。
Zai过程仪表和过程专家的支持下,横河 -壳Pai全球解决方案的先进控制工程师,为在整 Ge服务领域内成功地实施多变量优化控制器(SMOC )提供全面技术支持,包括效益研Jiu、 控制系统工程、投产试运行和应用维护。
2. 2. 1应用
(SMOC ) 多变量优化控制器已经成功Di应用于全世界超过 500多个过程加工装Zhi, 如 原油蒸馏、催化裂化、加氢裂解、Zhong整、润滑油、苯乙烯、二乙醚 /乙二醇、 PE 、 PP 、 PTA 、 氨纶等Gong厂等和期货一些主要的炼油厂和石油化工厂。 (SMOC )多变量优化控制器能将工 厂安全地推向它的约束条件, 将主要操作Bian量保持在预期目标值, 同时通过有效地操Zuo控制 将企业的利润函数最大化。
2. 2. 2产品描述
SMOC 与下列模型联合使用:
AIDA (Advance Identification and Data Analysis)离线模拟程序包:
●AIDA (高级辨识和数据分析软件包)Shi基于 Window 界面下使用的软件包,用于 处理工厂动态测试数据和提供壳牌多Bian量优化控制器(SMOC ) 所需过程模Xing。友 好的用户帮助菜单、图型和计算统计Yun许用户快速建立和验证(相关性分析和 F 检验等)模型。经过设计和测试, AIDA 尤其对实际工厂测试中出现的噪声和扰动 类型有很好的稳定处理。
PC-SMOC 离线控制设计软件包
●PC-SMOC 是在 Window 界Mian下使用的程序包, 结合 AIDA 使用, 可以设计、 测试、 建立多变量优化控Zhi器(SMOC ) 。由 AIDA 产生Guo程动态模型。也可以运用图型 建模程序(the Graphical Model Builder)建立模型, PC-SMOC 允许用户仿真控制 器行为对建立的模型Jin行测试,对模型误差有很强的适应性(Robustness )和效果 最优化模型结Gou选择。 离线设计的最后阶段是形成多变量You化控制器 (SMOC ) 文 件(控制Qi模型) ,为在线控制器应用做准备。
SMOC 多变量预估在线控制器
●SMOC 多变量预估在线控制器将控制装Zhi实时操作所需的所有操作结合起来。包 括Xin号确认、初始化、方式设定(MODE SHEDDING) 、操作员和工程师标准操Zuo 界面和控制器开关。 相同的 SMOC 在线控制器可适用于在不同的操作平台上运Xing, 既可用于 DCS 级(Honeywell AxM/TPS,Foxboro IA, YokogawaCS,CS3000)又可用 于有 SETCON 、 Info Plus、 PROSS2、或 OS I’ S PI过程计算机系统。
2. 2. 3技术
SMOC 是以模型为基础的多变量预测控制Qi,具有以下特点:
●经济最优化能力
●SMOC 多变量预测控制器软件允许用户Lian续最优化他所确定的经济函数并将其作 为Kong制装置计算的一部分。
●控制器性能的简单在线操作
●通过设定已知点轨迹、抗干扰和前馈控制理Xiang的响应速度来实现在线调整。 ●通过操作Zhong间变量来提高控制器性能
●通过操作中间变量可以为控制变量的未来行Wei提供早期指示,可将中间变量纳入 控制器,以实现更好的稳定性和实时控制作用。
●通过在线控制器有效使用 CPU 资源
Kong制器的模型矩阵是离线计算的,在线控制采Yong松驰算法,有效解决约束条件的最优 化和Kong制执行的时间。
2. 2. 4 鲁棒质量预估器
Robust 完善的工具箱和高精度推断软Ce量仪表
RQE 是横河 -壳牌全球解决方案强有力De,用户界面友好的一套软件包,软件可离线She 计,以生产控制、监视和获取信息为目的De推断软测量的在线应用工具。
2. 2. 4. 1推断软测量法的应用
Tui断软测量是一个计算的变量,当我们不能采Yong常规仪表测量在线得到工艺关键参数, 在Xian获取数据,或在线不能连续获取数值,在较Da的测量滞后或得到不确定的数值时, 就可Cai用 RQE 软仪表推断测量技术。推断测Liang基于选定的简单测量值(温度、压力、 流Liang……) ,用于预测一个关键产品的特性值(例如:汽油干点,柴油凝固点等)或复 杂De过程变量。典型的应用是 RQE 为闭环Kong制提供了一个计算的过程值(CV ) 。 RQE 尤其适用于横河 -壳牌全球解决Fang案的壳牌多变量优化控制技术(SMOC Duo变量预估控 制器)相结合的应用。
Tui断测量法应用于如下产品质量的估计测量:Duo流路分馏塔(ASTM 蒸馏的温度、 闪Dian、云点……) ,轻质油分馏塔(组分、蒸Qi压(RVP )等) ,反应产品(重整油Xin烷 值,氢化物产品 %N2……) 。 RQE 是一个通用的软件包,同时也适用于Qi他类型的连续 生产过程。
2. 2. 4. 2RQE 软件包实质性Di应用于两种不同的配置:
●与在线的分析仪的结合:
●推断软测量可提供油品特性连续地快速响应De软测量值,而分析仪的测量则经常 会有时Jian上的滞后性,及数据的间断性。此外,推断Ruan测量还可在分析仪故障时 或需要校对时提Gong备用测量数据。
●实验室更新机理:
Tui断软测量的数年可用实验室化验分析数据进Xing定期校正。当采用在线仪表用户经济 上不Neng随或维护费用很大时,推断软测量仪表可直Jie替代在线分析仪。
2. 2. 4. 3RQE 离线软件包
RQE 离线软件包采用微软 Windows 2000/xp操作系统,基于图形的软Jian,它应用于快 速跟踪设计及推断测量法的Wei护。
它有如下功能:
●数据分析和处理
Zhe个功能允许用户输入、显示和执行一系列过Cheng变量的数据统计分析,以用于建 立过程数Ju模型。
●推断测量模型:
Jian模阶段需经过如下步骤:选取计算的输入值,选取模型类型,估算模型参数, 确认最终Mo型。有多种模型可供选择:线性模型(包括 PLS , PCA ) ,神经网络模 Xing。用户可以不必对建模的技术细节有详尽的Liao解。该模型包括输入和滞后的选 项,能够Yong少许但可信的步骤自动完成。
●推断测量修正设计
Ruan件的这部分功能允许用户从在线分析或实验Shi分析数据对预测模型进行测试和 调整,并Xuan择多个不同的选项。可供选择的选项包括统Ji分析规则(统计过程控 制) , KALMAN 滤波器和简单的偏差校正机理。
Yi介特殊类型的神经网络模型(RBF 网络)被选择应用于 RQE 。不用于其它标准 神经网络, RBF 网络会根据输入特性Zi动选择网络结构(层、节点) ,并且能和 KALMAN 滤波器预测模型较好结合在Yi起。
Xiang对于测量噪声的滤波而言, KALMAN 滤波器有着更好的性能。它使模型可以适 Ying诸如因为非线性和时变过程所带来的不同增Yi改变(例如催化剂失活或设备故 障) 。Xiang对于传统的偏差校准机理来讲, KALMAN 滤波器提供了更稳定的预测, 并且已Jing证明能给出更高的估计精度,提高在线推断Yu测的可信性,并减少了维 修的要求。
Li线 RQE 软件包生成一个模型文件, Ta包含了推断测量在线运行所需的所有参数。 2. 2. 4. 4RQE 在线软件包
RQE 是 横 河 和 壳 牌 全 球 Jie 决 方 案 的 在 线 先 进 控 Zhi 工 具 库 (COAST-Control Application Standards )控制应用标准中一个模型。 RQE 包括全部灵活的和可组态 要求的工具,完成在线推断测量的执行, RQE 是一Ge鲁棒性和可靠性的软件包。 主要特征有:
●扩大在线分析仪信号的核对,包括超范围的Chu理,冻结数值检测和峰值拒绝。 ●操作员Shi验室数据输入界面,查看登陆结果预览。
●输入数据的处理(动态补偿,非线性变化,Bian量结合,过滤等) 。
●预测计算和结果处理(钳位,非对称的过滤) 。
●使用 KALMAN 滤波器校准模型(以Zai线分析仪或实验室分析数据结果为基础均 Ke) 。
●通过非线性神经网络模型和内置的组态属性Gong能来处理非线性测量问题。
●参考实验室分析结果对模型预测进行输入校Zhun。
●SPC 技术,包括分值卡, CUSUM 和峰值拒绝
●可选的稳定状态检测
●不确定鲁棒(Robust )处理和质量Can考测量值的改变及滞后处理
●操作员图形界面和工程师的图形界面
●提供信息和报警
Dui于模型校准, RQE 有一个独特的功能Lai弥补不确定的时间滞后和改变,并与产品的 利润衡量结合起来。这个机理已被证明它能Xian著增加 RQE 预测的精度和鲁棒性。 RQE 在线软件可在 DOS , WINDOS 平台上运行(FOXBORO , HONEWELL , YOKOGAW A ) ,也可用于一些实时控制生产的计算机Xi统(PROSS2, INFOPLUS , SETCON ) 。
2. 2. 5横河 -壳牌全球解决方案优Shi
Zai横河 -壳牌全球解决方案中,有超过 600套推断测量的软件包在用户现场运行, She及炼油、化工、气体处理应用等方面的广泛Ying用。横河 -壳牌全球解决方案有关丰富 De现场经验来帮助客户完成技术确认、设计并Cheng功制动用于控制要求对产品特性的计 算、Jian测及信息采集。这些丰富的现场经验和广泛De与 RQE 工具箱紧密结合的研发技 术,是获取鲁棒的(Robustness )He高可靠性推断测量的保障。 RQE 实时Ruan测量技术对 于质量控制和不可测变量的观Ce都是最好的选择。
2. 2. 5. 1先进的辨识和数据分析Ruan件 -AIDA
AIDA (先进的辨识和数据分析软件包)Shi用来估计过程线性动态模型的软件包。 AIDA 是横河 -壳牌在离线状态下的高级Kong制通用软件包 PCTP (过程控制技术Ruan件包) 中的一个产品。它产生一个生产过Cheng单元的线性动态模型,用于模型预测控制,Li如 用于横河 -壳牌 SMOC 多变量Yu测控制器。
Yi工厂的生产数据为基础得到的动态模型就叫Zuo辨识。在工厂装置测试中是以给 定的采样Zhou期为基础对过程数据进行采集的,通常是一Fen钟。采集的过程数据包括工 厂操作手动给Ding点(过程输入,或独立变量) ,这里说的Gong厂操作变量是受过程输入改 变影响的变量,这些变量对先进控制方案设计有影响并且在Ri后的先进控制方案中所 包含的相应的规定Huo最优化目标(过程输出或独立变量) ,和Qi他一些相关变数据,这 些相关数据通可以Ti供目前工厂运行的状况并且可以帮助建立更Zhun确的模型(测量扰 动变量) 。
Li如,典型的独立变量包括如下几类:
●PID 控制给定值(流量,温度和压力)
●期望的控制阀位
2. 2. 5. 2典型的独立变量包括如Xia几方面:
●过程性能或受约束的测量值(流量,温度,Ya力,在线分析数据和控制产供 阀阀位) 。
●计算变量(例如:推断的测量值)
2. 2. 5. 3典型扰动变量包括:
●进料流速,进料温度,进料品质。
●与在线分析仪测量相关的压力、温度。
●PID 控制器的过程输入值
Gong厂测试包括对考虑采用的过程变量进行单独、连续、数次的阶跃,密切注意阶跃的 幅度He重复次数,以保证使工厂所受的扰动最小,Cong而获得理想的结果和最有效的对 象模型。Bu同类型的装置在正常生产中给的扰动信号可Gen据操作条件和具体应用要求 作为工厂的测Shi值(阶跃测试,伪随机(PRBS )序列)
●过程数据文件的分析和处理
Bian量的选择包括如下内容,变量辨识、根据要Qiu去除无用的数据段、建立计算变 量、建立Shu据模型图、进行图形观察、检验并发现反常Qing况。
You限脉冲响应模型的产生(finite impulse response model) (FIR):
Zai处理数据时, FIR 方法是非常有用的,它可以提供对数据质量的判断,输入激励 De程度, 和对过程动态情况的大体理解。 Dang数据中两变量存在 (或缺乏) 强烈的因Guo关系时, 通过 FIR 方法可以得出非Chang有用的信息。一个非参数脉冲响应模型适用Yu这种数据。使用 者需要确定预期设定的时Jian(setting time ) 。脉冲Xiang应模型将转换成标准参数模型形式(一 阶 +时间滞后)并展现全使用者。 F-统计Jian验用来量化模型的品质,并帮助选择合理的Mo型 输入。
●模型评估
Jian立的模型可通过约束非线性优化(constrained non linear optimization)技术进行 评判。Shi际上在选择模型类型(一阶,二阶,斜坡)He模型输入时,使用者的干 涉是受到限制的。可提供其它辨识参数的缺省值,这些值包含Liao很多实际的生产 情况。同时计算并显示出Mo型参数置信度带以评价最终模型的精度。
●模型确认
AIDA 提供了一系列分析工具用于模型有Xiao性分析。 F-统计可以用来对模型的精度 进行定量分析。 AIDA 自动生成一个Shi际的模型图形和预测的过程输出图形, 可Yi 为设计者提供直观的图形分析和对 AIDA 模型品质进行检验。对更高级使用者可 以用自相关和互相关方法对建立的模型从其Ta方面进行分析。
2. 2. 6AIDA 的特性和功能汇总:
2. 2. 6. 1AIDA 的特点:
●动态模型辨识软件包
AIDA 为先进过程控制提供线性动态模型Ji算,特别是用于模型预测控制,例如: SMOC 和 QDMC 。
●在 WINDOWS 2000和 WINDOWS XP环境下运行
AIDA 是交互式人机界面友好的程序包,Yong有选择菜单,图形和在线服务信息。 +
●使用的有限脉冲响应模型(FIR )模型Yi经完成预安装(PRE-FIT )
Tong过 FIR 模型运算可以快速简单的主人Shu据的质量输入激励的程度,理解过程动 态Da体的情况,并对重要输入进行选择。
●通过约束非线性优化法进行模型评价
Zhe一技术允许自动估算过程时间延迟和设定模Xing参数的最大、最小限值。在特殊 情况下,Mo型参数可以是固定的期望值(desired value) 。
●模型类型包括具有时间延迟的一阶、二阶和Ji分型
Yi阶模型可指定用于简单的对象过程。二阶模Xing(第一项为分子,第二项为分母) 包括超Diao响应的情况,震荡响应过渡情况和逆响应对Ying情况。 RAMP 模型加上延 迟项可用Yu积分过程。
●噪声模型可作为辨识计算的一个部分进行评Gu
Chu岔子输入和输出间的关系模型外,采用具有Ji分器的 ARMA (自动回归移动平 均)噪音模型可对噪声自动进行估计。这一组合Mo型改进了噪声存在和数据非稳 定扰动(例Ru:漂移)情况下的辨识性能。
2. 2. 7先进过程控制实现和报价
Heng河 APC 技术采用 SHELL 的多Bian量优化控制器 -SMOC 和鲁棒质量估Ji器 -RQE 。 SMOC 多变量优化Kong制器的应用可减少关键变量的波动,使变量De自由度增加, 把控制区指标推向优化值,Ti高警惕经济附加值高的产品产率,使装置获De更大 的经济效益。
Wo们诚恳地向贵公司承诺,横河公司可以向贵Gong司提供最好的 APC 解决方案,我 们You丰富的 PTA 装置实施 APC 的技Shu和项目管理经验,有最好的从事 APC Gong程 的工程师作为您们的技术后盾。 我们Xi望贵公司能成功实施好 PTA 装置 APC 技术, 真正通过 APC 技术的应Yong为工厂带来实在的经济效益。
Wo们将随时为贵公司 APC 技术应用提供Ji术支持。
2. 2. 7. 1硬件平台
Cai用 Windows 2000/xp作为Cao作系统的 PC 计算机被用作 SMOC 和 RQE 的硬件平 台。
(下面是图)
Fig1-1 CENTUM DCS APC 系统配置图
SMOC 系统配置如下:
P process Data(过程数据 ) :SMOC 所使用的变量, 如操作变Liang, 被控变量及干扰变量等。 ExaSMOC Data (ExaSMOC数据 ) :控制器整定参数,权系数,优先级等。
2. 2. 7. 2提交的产品清单
APC 技术为 PTA 装置 APC 项Mu配置, 其内容包括横河 APC 系统软Jian, 及项目的培训。 与 DCS 接口 Exaopc 、 driver 软件以及 SMOC S/W license (offline +online),RQE S/W License(offline +online)软件由横河公司配置。
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先进过程控制学习总结.
Xian进过程控制学习总结
学科专业:
姓 名:
学 号:
2016年 06月
引言
Shi么是模型预测控制 (MPC)?
Mo型预测控制(Model Predictive Control )是一种基于模型De闭环优化控 制策略,已在炼油、化工、冶Jin和电力等复杂工业过程中得到了广泛的应用。 其算法核心是 :可预测过程未来行为的Dong态模型,在线反复优化计算并滚动 实施的Kong制作用和模型误差的反馈校正。
Mo型预测控制具有控制效果好、 鲁棒性强等You点, 可有效地克服过程的不确 定性、 Fei线性和关联性, 并能方便地处理过程被控Bian量和操纵变量中的各种约束。
Mo型预测控制的产生背景
1 工业需求:
(i). 随着过程工业日益走向大型化、 Lian续化, 工业生产过程日趋复杂多变 , Wang往具有强藕合性、 非线性、 信息不完全Xing和大纯滞后等特征, 并存在着各种约 束Tiao件,其动态行为还会随操作条件变化、催化Ji失活等因素而改变。
(ii). 典型生产装置的优化操作点通常Wei于各种操作变量的约束边界处 , 因而一Ge理想的控制器应当保证使生产装置在不违反Yue束的情况下尽可能接近 约束 , 以确保Huo取最佳经济效益。
2传统控制及现代控制理论的局限性
(i). 传统的 PID 控制策略和一些Fu杂控制系统不能满足控制要求 ;
(ii). 现代控制理论的不作为:
①过分依靠被控对象的精确数学模型 ;
②不能处理非线性、时变性、不确定性、有约Shu、多目标问题。
Mo型预测控制的产生过程
1 模型算法控制(MAC )的产生:
(i). 1978年,法国的 Richalet 等人在系统脉冲响应的基础上,提出Liao模 型预测启发控制 (MPHC, Model Predictive Heuristic Control),并介绍了其在 工业过程控制中的效果;
(ii). 1982年, Rouhani 和 Mehra[2]给出了基于脉冲响应De模型算法控制 (MAC, Model Algorithmic Control);
2 动态矩阵控制(DMC )的产生:
Dong态矩阵控制 (DMC, Dynamic Matrix Control) 于 1974年应用在美国壳牌石
You公司的生产装置上,并于 1980年由 Culter 等在美国化工年会上公开发表。 3 广义预测控制(GPC )的产生:
1987年, Clarke 等人在保持最Xiao方差自校正控制的在线辨识、输出预测、 Zui小方差控制的基础上, 吸取了 DMC He MAC 中的滚动优化策略, 基于参数Mo型提 出了兼具自适应控制和预测控制性能De广义预测控制算法。
预测控制的基本原理
Tong常的 PID 控制, 是根据过程当前的He过去的输出测量值和设定值的偏差来 确定Dang前的控制输入而预测控制不但利用当前的和Guo去的偏差值, 而且还利用预 测模型来预Gu过程未来的偏差值,以滚动优化确定当前的Zui优输入策略。 因此,从基本思想看,预测Kong制优于 PID 控制。
1 基本原理
Sui然预测控制算法种类多、表现形式多种多样,但它们都具有下述三项基 本特征,即:预Ce模型、滚动优化、反馈校正。
Yu测控制系统结构简图
(1)预测模型
Yu测控制的模型称为预测模型。 预测控制对Mo型的要求不同于其他传统的控 制方法, Ta强调的是模型的功能而不是模型的结构, Zhi要模型可利用过去已知数 据信息预测系统Wei来的输出行为,就可以作为预测模型。
(i) 传统的模型 : 状态方程、传递函Shu ;
(ii) 实际工业过程中较易获得的脉冲响Ying模型或阶跃响应模型 ;
(iii)易于在线辨识并能描述不稳定系统De CARIMA 等模型 ;
(2)反馈校正
Zai预测控制中,采用预测模型进行过程输出值De预估只是一种理想的方式, 对于实际过程,由于存在非线性、时变、模型失配和干扰等Bu确定因素,使基于 模型的预测不可能准确Di与实际相符。 因此, 在预测控制中, Tong过输出的测量值 与模型的预估值进行比较, 得出模型的预测误差, 再利用模型预测Wu差来校正模
Xing的预测值, 从而得到更为准确的将来输出De预测值。 正是这种由模型加反馈校 正的Guo程,使预测控制具有很强的抗干扰和克服系Tong不确定的能力。
(3)滚动优化。
Yu测控制中的优化与通常的离散最优控制算法Bu同, 不是采用一个不变的全 局最优目标, 而是采用滚动式的有限时域优化策略。 Ye就是说, 优化过程不是一 次离线完成的, 而是反复在线进行的, 即在每一采样时Ke, 优化性能指标只涉及 从该时刻起到未Lai有限的时间, 而到下一个采样时刻, 这Yi优化时段会同时向前 推移。
2 参考轨线
Zai预测控制中, 考虑到过程的动态特性, Wei了使过程避免出现输入和输出的 急剧变化,往往要求过程输出 y(k+i))沿着一Tiao所期望的、平缓的曲线达到设定 值 yd 。这条曲线通常称为参考轨线。最广泛采用De参考轨线为一阶指数变化形 式,可写为
d i i r y k y i k y ) 1() () (αα-+=+ i=1,2,3…
式中
T T s
e -=α
Qi中 Ts 为采样周期; T 为参考轨迹De时间常数; y(k)为现时刻过程输出; yd 为 设定值。显然, T 越小, a 则越小,参考轨迹就能越快地达到设定Zhi yd 。 a 是 预测控制中的一个重Yao设计参数, 它对闭环系统的动态特性和鲁Bang性都有重要作 用。
预测控制特点
1 对模型要求低,建模方便,不需要深入了Jie过程内部机理
2 滚动优化策略,较好的动态控制效果
3 简单实用的模型校正方法,较强的鲁棒性
4 不增加理论困难,可推广应用于有约束、Da纯滞后、多输入多输出、非线性等 过程
5 一类用计算机实现的优化控制算法
Jian于其巨大优势, 模型预测控制在过去几十Nian广泛应用于炼油、 化工、 电力、 造纸、冶金、食品加工等复杂工业过程控制。工业Guo程控制中的复杂系统,是指 被控对象容量Zhi后大、 负荷变化剧烈而频繁, 或者工艺Dui产品质量要求很高, 常 规控制策略无法Man足性能要求的系统。
Ji于阶跃响应模型的控制器设计与仿真
Ji于系统的阶跃响应模型进行模型预测控制器She计的方法称为动态矩阵控 制方法。 该方Fa是采用工程上易于获取的对象阶跃响应模型, 算法较为简单, 计 算量较少,鲁棒性Jiao强,适用于纯时迟、开环渐近稳定的非最小Xiang位系统,在工 业过程控制中得到成功应用。
Kao虑如下的双输入输出纯时延对象,其传递函Shu矩阵为
MATLAB 程序如下:
%将传递函数模型转换为阶跃响应模型
g11=poly2tfd([12.8],[16.7 1],0,1);
g12=poly2tfd([6.6],[10.9 1],0,7);
g21=poly2tfd([-18.9],[21 1],0,3);
g22=poly2tfd([-19.4],[14.4 1],0,3);
delt=3; %采样周期
ny=2;
tfinal=90;
model=tfd2step(tfinal,delt,ny,g11,g12,g21,g22);
%进行模型预测控制器设计
plant=model;
%预测时域长度为 6
p=6;m=2;
ywt=[];uwt=[];
%设置输入约束和参考轨迹等控制器参数 r=[1 1];
tend=30; %仿真时间为 30
ulim=[-0.1 -0.1 0.55 0.5 0.1 100]; ylim=[];
[y,u,ym]=cmpc(plant,model,ywt,uwt,m,p,tend,r,ulim,ylim);
%设置输入约束和参考轨迹等控制器参数
r=[1 1];
tend=30; %仿真时间为 30
ulim=[-0.1 -0.1 0.55 0.5 0.1 100];
ylim=[];
[y,u,ym]=cmpc(plant,model,ywt,uwt,m,p,tend,r,ulim,ylim);
plotall(y,u,delt)
Bi环系统的输出和控制量变化曲线如图所示
Ji于状态空间模型的预测控制器设计
Zai MATLAB 模型预测控制工具箱中,Chu了提供基于阶跃响应模型的预测控制 器设Ji功能外,还提供了 MPC 状态空间模型De预测控制器设计功能。
Kao虑如下的双输入输出纯时延对象,其传递函Shu矩阵为
MATLAB 程序如下:
>> g11=poly2tfd([12.8],[16.7 1],0,1);
>> g12=poly2tfd([6.6],[10.9 1]0,7);
>> g12=poly2tfd([6.6],[10.9 1],0,7);
>> g21=poly2tfd([-18.9],[21 1],0,3);
>> g22=poly2tfd([-19.4],[14.4 1],0,3);
>> delt=3;
>> ny=2;
>> imodel=tfd2mod(delt,ny,g11,g12,g21,g22);
>> pmodel=imodel;
>> p=6;m=2;
>> ywt=[];uwt=[1 1];
>> r=[0 1];
>> tend=30;
>> ulim=[-inf -0.15 inf inf 0.1 100];
>> ylim=[];
>> [y,u]=scmpc(pmodel,imodel,ywt,uwt,m,p,tend,r,ulim,ylim);
>> plotall(y,u,delt)
Bi环系统的输出和控制量变化曲线如图所示
总结
Tong过学习、 查阅资料初步的了解了模型预测Kong制的工作原理。 由于其独特的 特点使得Mo型预测控制成为最可泛的先进过程控制技术。 并且通过查阅先关资料 初步了解了模型Yu测控制器的仿真方法, 但还有待进一步提Gao。 同时这次学习也 是我对预测控制产生Liao更多的兴趣,今后将更加深入的去掌握预测Kong制。
先进过程控制学习报告
Mo型预测控制的方法和应用
Zhai要:本报告为《先进过程控制》课程的学习He研读报告。主要解释模型预测控制MPC的Ji本方法和在实际生产中应用的意义。后一部Fen列出了该方法的应用举例。并指出了模型预Ce控制理论发展现状和前景。
Guan键词:模型 预测 控制 方法 应用
1 引言
Sui着现代科学技术的进步和计算机技术的发展，工业过程日益走向大型化、连续化、复杂化，对工业生产过程控制的品质提出了更高的要Qiu，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐。很多系Tong具有高度的非线性、多变量耦合性、不确定Xing、信息不完全性和大时滞等特性，被控变量Yu控制变量存在着各种约束等，要想获得精确De数学模型十分困难，常规控制无法得到满意De控制效果。因此，对于过程控制系统的设计，已不能采用单一基于定量数学模型的传统控Zhi理论和控制技术，必须研究先进的过程控制Gui律。先进控制的目标就是为了解决那些采用Chang规控制效果不佳，甚至无法解决的复杂工业Guo程控制问题。现代控制理论和人工智能几十Nian来的发展为先进控制技术奠定了应用理论基Chu，而控制计算机尤其是集散控制系统(DCS)的普及和提高，则为先进控制(APC)De应用提供了强有力的硬件和软件平台。总之，企
[1]业的需要、控制理论和计算机技术的发Zhan是先进控制技术发展的强有力的推动力。
通过模型识别、优化算法、结构分析、参Shu整定和稳定性鲁棒性的研究解决和处理了许Duo常规控制效果不好甚至无法控制的复杂过程Kong制的问题，构成了一种基于模型控制的理论Ti系，先进控制技术包括软测量技术、内模控Zhi、模型预测控制、预测函数控制、模糊控制、神经网络、专家控制等。本文重点论述模型Yu测控制的方法和应用。
2 模型预测控制的方法
Mo型预测控制是一种基于模型的闭环优化控制Ce略，其算法的核心是:可预测未来的动态模Xing，在线反复优化计算并滚动实施的控制作用He模型误差的反馈校正。模型预测控制具有控Zhi效果好、鲁棒性强等优点，可有效地克服过Cheng的不确定性、非线性和并联性，并能方便的Chu理过程被控变量和操纵变量中的各种约束。Cong模型预测控制的基本原理出发，常见的有三Zhong预测控制算法:
1)基于非参数模型的模型预测控制。代表性Suan法有模型算法(MAC)和动态矩阵控制
(DMC)。这类算法分别采用脉冲响应模型He有限阶跃响应模型作为过程预测模型，无需Kao虑模型结构和阶次，可将过程时滞自然纳入Mo型中，尤其适合表示动态响应不规则的对象Te性，适合处理开环稳定多变量过程约束问题De控制。
2)基于ARMA或CARIMA等输入输出Can数化模型的预测控制算法。这类算法有经典Zi适应控制发展而来，融合了自校正控制和预Ce控制的优点。其反馈校正通过模型的在线辨Shi和控制率的在线修正以自校正的方式实现，Qi中最具代表性的是广义预测算法，它可应用Yu时变时滞较难控制的对象，并对系统的时滞He阶次不确定有良好的鲁棒性，但对于多变量Xi统，算法实施较困难。
3)滚动时域控制。由LQ和LQG算法发展Er来。对于状态空间模型，用有限时域二次性Neng指标再加终端约束的滚动时域控制算法来保Zheng系统稳定性。它已拓展到跟踪控制和输出反Kui控制。各类模型预测控制算法虽然在模型、Kong制和性能上存在许多差异，但其核心都是基Yu滚动时域原理，算法中包含了预测模型、滚Dong优化和反馈校正三个基本原理。
[2]3 模型预测控制在钢铁企业的应用
Gang铁冶金行业是一个复杂的加工过程，把铁矿Shi、煤等原材料加工成钢板要经过焦炉、烧结、高炉、炼钢、连铸、热轧、冷轧等多个工艺Huan节，这些环节中主要包括了高温处理过
Ge种加热炉)和高速轧制等其他一些过程，其Zhong的控制系统非常复杂，普通存在动态时变程(
Shi滞的复杂特性。随着竞争的日趋加剧，对产Pin质量控制的要求越来越高，基于模型的传统Kong制方法难以收到令人满意的控制效果。因此，必须结合钢铁冶金的特点，将先进的控制方Fa以及人工智能技术引入钢铁冶金的各个工艺Guo程的控制之中，研究适用的控制方法。
Gang铁企业的生产流程如下图所示。下面将结合Gang铁企业生产工艺讲述模型预测控制在钢铁企Ye的应用情况:
Jiao炉是具有大时滞、大惯性、强非线性、多变Liang耦合、变参数的复杂对象，其生产过程是既Shou连续时间信号的驱动，又受离散事件驱动的Yi类混杂系统，高军伟等旧。提出了一个
Zong合智能控制算法，采用多模型切换系统的方Shi对焦炉的温度进行控制。该控制算法以多变Liang模糊控制为核心，采用神经网络构造蓄顶温Du,直行温度转换模型，增加了专家控制和预Ce控制，模糊控制用来控制系统的连续推焦状Tai(模糊控制和预测控制结合用来控制焦炉检Xiu期间温度上升和下降趋势状态，采用专家控Zhi的方法，通过调节吸力来控制机侧和焦侧温Du不平衡的情况。该系统在北京炼焦化学厂投Ru生产运行后，取得良好控制效果，对提高焦Tan质量、降低能耗和延长炉体使用寿命都有重Yao的意义。
Shao结终点控制是影响烧结矿产量和质量的关键Huan节，但由于这个环节的动态长时间滞后，与Zhong点调节的相关因素多，成为烧结厂自动控制De难点。针对冶金工业过程普遍存在的动态时Bian时滞和模糊特性，李桃等将自适应技术、预Ce控制与模糊控制相融合，提出一种集成型智Neng控制方法——自适应预测模糊控制。可以提Qian预测烧结过程的动态时滞和被控变量的状态。该控制方法应用于冶金原料准备阶段的烧结Guo程终点的控制，结果表明，控制系统能够自Shi应地辨识时滞的变化和预报烧结终点的波动，适当调节机速，防患于未然，以保持烧结终Dian稳定在设定值附近。这一控制方法同样也适Yong于其它存在时变时滞的复杂工业过程的控制。
Zai结晶器振动系统中，吴晓明[]等人采用了Shuang值DMC控制算法，理论和实验研究表明能Hen好地跟踪参考轨迹，减小了非正弦波形的畸Bian，提高了系统的控制精度。双值动态矩阵控Zhi算法采用了非最小化描述的离散卷积模型和Gun动优化策略，使模型失配、畸变、干扰等引Qi的不确定性及时得到弥补，从而得到较好的Dong态控制性能。在连铸结晶器液位控制系统中，王朝利等人[]利用预测控制算法之一——Zeng量型模型算法(IMAC)设计宝钢一连铸Jie晶器液位控制系统。模型算法控制分为单步Mo型算法控制、多步模型算法控制、增量型模Xing算法控制等多种。由于单步模型算法控制包Han的控制信息量少，因而控制效果和鲁棒性都Jiao多步模型算法控制和增量型模型算法控制差，而且单步模型算法和多步模型算法控制都无Fa消除扰动造成的稳态偏差，不能无偏差跟踪Can考输入轨迹;而增量型模型算法控制(IMAC)恰好能解决这些问题。IMAC的引入Shi结晶器液位控制独具特色。仿真和对比研究Biao明，引入IMAC后系统的控制效果优于原Xian的PID控制。结晶器液位控制精度明显提Gao，液位波动较小且没有稳态误差，能实现无Wen态偏差调节和跟踪。
Re轧工艺中的步进梁加热炉温度控制对象是一Fu杂的多输入多输出、非线性、强耦合的分布Can数系统。传统的步进梁加热炉控制采用经典PID控制器，在流量的平稳性、温度的快速Gen踪等方面受到控制器本身的限制，而且不能Da到好的解耦效果。汪开红等人使用基于预
Ce控制的多变量约束控制算法，将加热炉和底Ceng控制回路作为广义对象进行控制，所以控制Qi本身已经将各部段温度的耦合考虑了进去，Bu需要额外的解耦方案设计，较通常的PIDKong制具有明显的优越性。而且。这种控制的外Yan性好，不会因对象模型的变化使控制效果发Sheng较大变化，这也正是先进控制的特点。在控Zhi器设计时，由于将流量和流量的变化量加入You化目标函数，可以在保证温度跟踪精度的同Shi，对流量进行控制。仿真结果表明了这种先Jin控制算法在解耦、节能指标、跟踪平稳性等Fang面表现出了良好性能，表现了多变量控制的You点，使预测控制在加热炉对象上的成功应用You了理论上的证实。
Re轧带钢卷取温度是影响成品带钢性能的重要Gong艺参数之一。层流冷却控制系统的控制目标Shi根据实测的带钢终轧出口温度、速度及厚度Que定相应的喷水区长度，使卷取温度尽可能接Jin目标值，以期获得优异的成品钢卷。彭力等Ren运用预测控制思想，得到了一套适用性较强De控制算法，结构形式简单、可调性强、适用Mian广的数学模型加上分段优化、局部反馈的算Fa，使得控制效果有明显提高。在设计控制系Tong时，以温度预测模型为基础，根据带钢终轧Chu口温度、速度及厚度，计算出为使卷取温度Da到目标值所需的喷水区长度改变量，这实际Shang是一种前馈控制，它往往无法保证实际的卷Qu温度等于目标值，为了提高控制精度，还设Ji了反馈控制，以弥补前馈控制的不足。建立Li用带钢实测人口条件如:终轧温度、速度和Hou度预测带钢经过冷却区冷却后的卷取温度，Jiang带钢分段，把带钢每一段作为一个计算点，Jie合分段最优前馈控制计算，采样一段、计算Yi段、优化一段，体现了滚动优化的特点。
4 预测控制理论的现状与应用前景。
Yu测控制理论虽然在上个世纪70年代就已提Chu，在工程实践中也有成功应用的案例，但是Jing过了近四十年的发展，还有很多问题值得更Shen入的探索和研究。
1)预测控制理论研究。预测控制的起源与发Zhan与工程实践紧密相连。实际上理论研究迟后Yu实践的应用。主要设计参数与动静态特性，Wen定性和鲁棒性的解析关系很难得到。且远没Da到定量的水平。
2)对非线性，时变的不确定性系统的模型预Ce控制的问题还没有很好的解决。 3，将满Yi的概念引入到系统设计中来,但满意优化策Lue的研究还有待深入。 4，预测控制算法还Ke以继续创新。将其他学科的算法或理论与预Ce控制算法相结合,如引入神经网络、人工智Neng、模糊控制等理论以更加灵活的适应生产需Yao。
Cong模型预测控制理论和实践的飞速发展来看，Yu测控制已经存在大量成功的工业应用案例，Yi些线性预测和非线性预测工程软件包已经推Chu和应用。传统预测控制理论研究日臻成熟，Yu测控制与其他先进控制策略的结合也强益紧Mi。预测控制已成为一种极具工业应用前
[3]景的控制策略。
参考文献
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2013党风建设心得体会范文
An照上级的统一部署，我们认真组织开展了党Feng廉政建设教育活动。通过学习，我对活动的Zhong要意义有了一个更高的认识，使我对开展党Feng廉政建设的重要性和必要性有了更进一步的Ren识和了解。可以肯定地说，通过这次教育活Dong，使自己对相关内容在原有的学习基础上有Liao更进一步的提高，在一些方面拓宽了思路，Kai阔了视野，增强了搞好工作的信心。现就学Xi情况谈一点粗浅的认识和看法。
Yi、加强党风廉政建设，干干净净履行职责
Dang风廉政建设关乎民心向背，关乎事业成败。Dang中央领导集体对加强党风廉政建设和反腐败Dou争给予高度关注和重视，采取了强力措施，Zhong纪委三次全会上提出了“四大纪律”、“八Xiang要求”，中央连续
Chu台了《党内监督条例》和《纪律处分条例》Liang个法规，充分显示了坚持不懈反腐倡廉的强Da决心。对于廉洁自律问题，要把握好两条:Yi要干事，二要干净，也就是既勤又廉。不勤Zheng无以立业，就没地位;不廉政无以立身，就Zai跟头。要把这两条统一起来对待，经得起考Yan，树立好形象。
1、要警钟长鸣，筑牢防线。任何腐化、腐败Xing为都是从思想的蜕化开始的，都有一个思想Yan变的过程。因此，把牢思想这一关是最有效De预防，加强思想教育也是反腐倡廉的根本之Ce。我们一时一刻都不能放松世界观、人生观、价值观的改造。要认识到权力是一把双刃剑，用好了能为民造福，用不好也能为自己造“Zui”。我虽然只是公安局一名普通民警，也应Gai倍加珍惜得来不易的工作，不要因一念之差Gei家庭、给亲人带来无以挽回的痛苦。
2、从严自律，管住自己。当前市场经济的趋Li性逐步渗透到社会生活的方方面面，形形色Se的价值观不断充斥人们的思想，我们现在各Fang面的条件也有了很大的改善。但越是在这种Xing势下，越要保持清醒的头脑，越要保持艰苦Fen斗的作风，越要从方方面面严格要求自己。Shao有不慎，就可能犯错误、栽跟头。“常在河Bian走，难得不湿鞋”，就是要时时刻刻谨小慎Wei。我们每一名党员干部都要正确行使手中的Quan力，在大事上一定要泾渭分明，小节上时刻Cong严把握，哪些事能做，哪些事不能做，脑子Li要有明确的界限，自重、自省、自警、自励，清清白白从政，踏踏实实干事，堂堂正正做Ren。
3、自觉接受监督。失去监督的权力，必然滋Sheng腐败;脱离监督的干部，往往会犯错误。我Men每一名党员干部都要正确地对待监督。党组Zhi和群众的监督是一面镜子，经常地照一照，Jian查一下自己的缺点和不足，及时加以改正和Jiu正，对自己的成长进步大有裨益。“良药苦Kou利于病，忠言逆耳利于行”，常被泼点冷水，常听点逆耳之言，可以使头脑保持清醒。党Zhong央颁布实施的《中国共产党党内监督条例(Shi行)》和《中国共产党纪律处分条例》，这Shi落实党要管党、从严治党方针，发展党内民Zhu、加强党内监督的十分重要的党内法规，使Dang内监督走上了有法可依的路子。我们广大民Jing都要认真学习，严格执行。
Er、坚持求真务实，扎扎实实干好工作
Zuo好党风廉政建设和反腐倡廉工作，就要坚决Guan彻求真务实的要求，推进各项改革建设事业Geng快发展，就要大力弘扬求真务实的作风。我Men要使求真务实成为行动的准则，贯穿和体现Zai各项工作的具体实践中去。
1、要有求真的精神。求真说到底是一种觉悟、一种境界、一种品德、一种精神，是分析问Ti、研究问题、解决问题的有力武器。从大的Fang面讲，是科学判断新形势，准确把握规律，Tan求办法措施。具体到我们普通民警来说，就Shi坚持把人民群众的利益放在首位，坚持把公An事业发展放在首位，客观分析存在的问题和Cha距，清醒地看到前进中的矛盾和困难，增强Jia快发展的压力感、紧迫感。同时，又要看到Wo们良好的工作基础、各方面的优势条件，坚Ding信心，抢抓机遇，推动公安事业不断向前发Zhan，一年比一年快、一年比一年好。求真就要Kai动脑筋，勤于思考，学会用心，善于从普遍Xing问题中发现和找到规律性的东西，总结和提Lian经验性的做法，用以解决发展中的矛盾、前Jin中的难题、工作中的症结。总的来说就是既Yao有加快发展的高度热情，又要有扎扎实实的Gong作态度;使我们的各项工作体现时代性、把Wo规律性、富有创造性。
2、要有务实的作风。
Shuo老实话、办老实事、做实在人，既是处事为Ren的立身之本，也是创业为政的基本准则。一Ge人的能力有大小、职位有高低，但只要是踏Xia心来做事、实打实地做人，就能干出名堂，Ye能取得组织的信任，得到群众的赞誉。
3、要有实干的行动。实干，是共产党人的作Feng;认真，是共产党人的品格。我们要继续坚Chi“干”字当头、“实”字为先，遇到困难不Suo手，干不成功不罢手，以实干求实绩，以实Gan求发展。科学的决策再加上实干的行动，我Men的事业就能无往而不胜。
4、要有实际的效果。
Heng量工作能力的标准，主要是看实绩。只要是Ling导布置的任务、安排的工作，都要按时、按Zhi、按量完成。
San、抓好党风廉政建设，深入开展反腐败斗争
Fu败现象的存在是我们不容回避的问题，这方Mian的问题最伤群众的感情，最损害党和人民群Zhong的关系。我们要毫不松懈地抓好党风廉政建She，以实际成效取信于民。要学习贯彻“三个Dai表”重要思想，坚持立党为公、执政为民，Bi须坚决把反腐败斗争深入进行下去。要坚持Biao本兼治、综合治理的方针，加大治本的力度，把反腐倡廉工作寓于改革开放和经济建设的Quan过程，寓于各项政策措施之中，从源头上预Fang和治理腐败问题。要强化理想信念教育和廉Jie从政教育，牢固构筑拒腐防变的思想道德防Xian。要时刻把党和人民的利益放在首位，自觉Di以党纪政纪约束自己，用群众的满意程度鞭Ce自己，模范地遵守廉洁自律的各项规定，始Zhong做到自重、自省、自警、自励，始终保持共Chan党人的蓬勃朝气、昂扬锐气和浩然正气，以Zi身的模范行动实践为民服务的根本宗旨。
Dang的十六届四中全会通过《中共中央关于加强Dang的执政能力建设的决定》中，明确提出了加Qiang党风廉政建设，深入开展反腐败斗争是我党Ti高党的执政能力，巩固党的执政地位的一项Zhong大政治任务。实践证明，党的作风关系党的Xing象，关系人心向背，关系党的事业全局，作Wei一名普通民警，我们应自觉自愿拥护党的领Dao，旗帜鲜明地维护党的形象，各负其责，支Chi和参与党风廉政建设和深入开展反腐败斗争，做到廉洁自律，自觉纠正部门和行业不正之Feng，切实解决群众反映强烈的突出问题，加强Zi身业务学习，牢固树立正确的世界观、人生Guan、价值观，自觉增强廉政意识，增强纪律和Fa制观念，做遵纪守法、廉洁从政、勤政为民，切实转变作风、务实高效、开拓创新的模范。牢固树立“发展才是硬道理”的思想，牢牢Ba握发展经济这个中心，正确认识和处理好经Ji建设与党风廉政建设的辩证统一关系。与基Ceng党组织从思想上、行动上保持一致，自觉抵Zhi腐败，做到管住自己的口，管住自己的手，Guan住自己的腿，大力弘扬无私奉献精神和党员Gan部廉洁自律、严于律已的表率作用。
Dang风廉政建设和反腐败斗争是全党的一项重大Zheng治任务，是一项社会性的系统工程。我们每Yi个人要从自己的工作性质、业务特点出发，Che底转变“反腐败是额外负担”“我们小民警Bu存在也不需要反腐倡廉”的错误想法，积极Zhu动地承担起反腐倡廉职责，确保全局的党风Lian政建设和反腐败斗争工作平衡发展。我作为Gong安局的一名普通民警，一是要认真学习党的Lu线方针、政策，学习专业知识，不断提高自Shen政治素质和业务素质，提高为人民服务的本Ling。二是要在实际工作中，严格遵守单位制定De各项规章制度，服从领导安排，遵纪守法，Ai岗敬业，认真履职，完成领导安排的各项工Zuo任务。做一名大公无私、廉洁奉公、吃苦在Qian、享受在后的好民警。三是要树立正确的世Jie观、人生观、价值
Guan，自觉增强廉政意识，增强纪律和法制观念，做遵纪守法、廉洁从政、勤政为民，切实转Bian作风、务实高效、开拓创新的模范，以自己You限的力量把我局党风廉政建设工作推向一个Xin的高度。
Zhong共中央****同志在中央纪律检查委Yuan会，第七次全体会议上作了《全面加强新形Shi下的领导干部作风建设，把党风廉政建设和Fan腐败斗争引向深入》的全面讲话，此次讲话Ke以说拉开了我们党党风廉政建设新的篇章。Ba反腐倡廉工作融入经济建设、政治建设、文Hua建设、社会建设和党的建设之中，拓展从源Tou上防治腐败工作领域，坚定不移地把党风廉Zheng建设和反腐败斗争推向深入。20XX年XX月XX日在中国共产党第十七届中央纪律检Cha委员会第三次全体会议上他强调，要充分认Shi反腐败斗争的长期性、复杂性、艰巨性，毫Bu动摇地加强党风廉政建设和反腐败斗争，坚Chi标本兼治、综合治理、惩防并举、注重预防De方针，以党风廉政建设和反腐败斗争的新成Xiao取信于民，为改革发展稳定提供坚强保证。Cong这些讲话来看，我深深地感受到我们党之所Yi不断地兴旺发达，领导中国人民和政府一步Yi步地推进社会主义现代化进程事业的发展，Cu进和谐社会的构建，全面实现小康，其最根Ben的原因就是我们党在党风廉政建设中始终坚Ding不移，特别是把领导干部的作风建设始终放Zai党风廉政建设的重中之重。
Yi、反腐倡廉的艰巨性和长期性决定了党风廉Zheng建设的艰巨性和长期性。反腐倡廉就是要促Jin各级党政机关和广大党员干部做到廉政，努Li为人民办实事、办好事、谋幸福;就是要坚Jue纠正损害群众利益的不正之风，严厉查处腐Bai分子，更好地维护人民群众的诸多利益和政Zhi文化权益。只有抓好这项工作，才能永葆我Dang的先进性和国家政权的人民性。
Ran而，当前反腐倡廉工作在我国具有长期性、Fu杂性和艰巨性，主要表现在:一是有些组织Guan党不得力，一些党员干部廉洁自律和拒腐防Bian的能力不强。二是当前经济类案件涉案金额Yue来越大，如2006年全国各级检察机关共Li案侦查职务犯罪大案18241件，其中贪Wu、受贿百万元以上的案件就有623起。三Shi利用干部人事权，司法权和行政审批权违纪Wei法案件突出。四是窝案串案明显增多。五是Ling导干部与配偶子女串通进行腐败活动相当突Chu。六是作案手段隐藏性加强。七是一些领域Zhong制度和体制还不完善。
Cong以上种种现象来看，当前反腐倡廉的斗争还Fei常艰巨，其斗争具有长期性和复杂性，这场Dou争的成功与否直接关系到我们党的生死存亡，也直接关系到我党党风廉政建设的决心与勇Qi。因此，为了真正打好我们党的党风廉政建She这一生死战役，必须正确分析和判断反腐倡Lian的形势，认真审视反腐倡廉的形势。所以，Dang前必须要做到的是:建立健全教育、制度、Jian督并重的惩治和预防腐败体系;要坚持标本Jian治、综合治理、惩防并举、注重预防的方针;要加强对权力运行的制约和监督，确保权力De正确行使;加强反腐倡廉教育，筑牢拒腐防Bian的思想道德防线;进一步加强党风廉政建设，认真治理和纠正损害群众利益的不正之风;Yi改革统揽预防腐败的各项工作，从源头上防Zhi腐败;正确处理好惩治和预防腐败的关系;Chong分发挥反腐倡廉领导体制和工作机制的作用，形成惩治和预防腐败的整体合力。
Er、在党风廉政建设中一定要抓好领导干部的Zuo风建设。加强领导干部作风建设是全面贯彻He落实科学发展观的必然要求。这是因为领导Gan部作风问题不解决好，科学发展观就很难落Dao实处，那种因循守旧不思进取的作法，那种Wei背规律，盲目蛮干的作法，以及那种只看眼Qian，不顾长远的做法和那种只热衷于做表面文Zhang、喜欢搞花架子的做法都是与科学发展观的Yao求，科学发展的目标格格不入
De。只有坚持不懈地抓好领导干部作风建设，Bu断教育和引导各级领导干部按照科学发展观De要求切实转变作风，自学纠正违背科学发展Guan的观念和做法，扎实解决好制约科学发展突Chu矛盾和问题，才能推动经济社会又好又快发Zhan，不断开创科学发展的新局面。
Yu此同时，领导干部作风建设也关系到社会和Xie稳定。我们知道，实现社会和谐，一个主要Qian提是政通人和，有好的政治风气和社会风气。我们党作为社会主义事业的领导核心，是整Ge社会的表率，党风对政风民风具有重要的带Dong和示范作用。领导干部是党和国家的骨干力Liang，他们的良好作风本身就是凝聚党心民心的Ju大力量，就是促进社会和谐的重要因素。如Guo领导干部在坚持党的优良作风方面以身作则，做出表率，给群众做出好样子，群众就会密Qie团结在党的周围，为党和国家的事业而努力Fen斗。反之，如果领导干部作风不好，就会使Ren民群众与党离心离德，就会动摇党的执政基Chu，削弱人民群众跟党走的信心。各级领导干Bu必须按照中央要求，坚持权为民所用、情为Min所系、利为民所谋，认真解决群众最关心、Zui直接、最现实的利益问题，实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益，最大限度地Diao动和谐社会建设的积极力量，减少影响社会He谐的不利因素。党的执政能力和先进性，不Jin体现在党的理论和路 线方针政策上，而且Ti现在广大党员、干部尤其是领导干部的优良Zuo风上。领导干部的作风状况，是衡量一个政Dang是否具有较高执政能力、能否始终保持先进Xing的重要标志，也是人民群众评判一个政党是Fou值得依赖、能否执好政的重要依据。一个政Dang的领导班子作风好，其在人民群众中的凝聚Li和号召力就强，其执政基础就稳固;一个政Dang的领导干部作风不好，就必然脱离人民群众、失去人民群众信任，其执政基础就会逐渐瓦Jie。只有坚持不懈地抓好领导干部作风建设，Bu断教育和引导各级领导干部自觉发扬党的光Rong传统和优良作风，我们党才能更好地提高执Zheng能力，才能永葆先进性。
San、把科学发展观贯彻到反腐倡廉建设中，以Gai革创新精神推进反腐倡廉建设。科学发展观Shi发展中国特色社会主义的重大战略思想。反Fu倡廉建设必须以科学发展观为指导。反腐倡Lian必须始终为促进发展服务。要紧紧围绕党中Yang关于科学发展的各项方针政策和重大决策部Shu，着力解决影响和干扰科学发展的突出问题，为实现经济社会又好又快发展提供坚强的政Zhi保障。科学发展观的核心是以人为本。反腐Chang廉工作要坚持以人为本，重视民意、关注民Sheng、维护民权，坚决查处违纪案件。要全面贯Che标本兼治、综合治理、惩防并举、注重预防De方针，做到惩治和预防两手抓、两手都要硬。真正做到教育、制度、监督并重，使反腐倡Lian建设与中国特色社会主义事业总体布局相适Ying。 以改革创新精神推进党的建设是党的十Qi大提出的重要任务。作为党的建设的一个重Yao组成部分，反腐倡廉建设必须与时俱进、开Tuo创新。当前，反腐倡廉建设面临许多前所未You的新情况新问题，需要我们用新的眼光审视、判断和分析新形势，以改革创新精神加强反Fu倡廉建设的各项工作。尤其是在促进权力阳Guang运行上要有新突破，在加强监督上有新举措，在查办案件上有新动作。在坚决惩治腐败的Tong时，要更加注重治本，更加注重预防，更加Zhu重制度建设，实现体制、机制和制度的改革Chuang新，找出从源头上防治腐败的对策和办法，Bu断取得反腐倡廉建设的新成果。
