ａ）多输入多输出（ＭＩＭＯ）　与传统的单网路

ＭＰＣＴ把整个工艺过程看作一个有控制器不同，Ｒ

机整体，而不是独立控制回路的集台，它以动态控制模型为核心，对所有输入和输出变量进行全面控制，以把整个过程维持在操作约束范围之内。

ｂ）强鲁棒性（Ｒｏｂｕｓｔ）　它主要指即使过程模型有较大误差，ＲＭＰＣＴ也能将有强相关变量的过程维持在良好的控制状态下的一种独特能力。

ｃ）优化功能（Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）　ＲＭＰＣＴ先进控制软件包含了一个简单的优化器，当控制器把所有的假设系统是稳定的，阶数事前已知，并且输入

２ｎ＋１）的持续激励。由式（１）得出下列有噪声为（

系统模型：

－１－１－１

Ａ（ｑ）ｙ（ｋ）＝Ｂ（ｑ）ｕ（ｋ）＋Ａ（ｑ）ｖ（ｋ）（２）

－１

则，定义相关残差ε（ｋ）＝Ａ（ｑ）ｖ（ｋ），得到有：

－１－１

Ａ（ｑ）ｙ（ｋ）＝Ｂ（ｑ）ｕ（ｋ）＋（ｋ）ε采用广义最小二乘法（ＧＬＳ）近似的关键条件是引入一个白化滤波器，把相关残差转变为白色残差。

－１－１－１－１

Ｃ（ｑ）Ａ（ｑ）ｙ（ｋ）＝Ｃ（ｑ）Ｂ（ｑ）ｕ（ｋ）＋ｅ（ｋ）

（

３）广义最小二乘法（ＧＬＳ）本质是逐次逼近法，其中首先对ａ１，ｂ１求极小值，然后对ｃｉ求极小值。此算法程序框图，如图２

所示。

图２　最小二乘法算图Ｆｉｇ２　Ｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｂｌｏｃｋ

４）阶跃测试和模型识别　要建立ＲＭＰＣＴ控

制器，首先要明确过程单元模型应用的最终目标，这就是将操纵变量控制在约束范围之内，在产品合格的前提下使产品的收率达到最大。根据这个最终目标所确定的ＣＶ变量，对过程单元进行阶跃测试和模型识别，从而建立动态数学模型（即过程的传递函数矩阵模型）。这个模型是对过程单元动态特

性的描述。利用这个模型建立相应的Ｒ

ＭＰＣＴ控制器，就可对过程单元进行分析、预测和控制，使它按照最终目标提出的要求达到最佳控制状态。

采用Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司开发的软件包对初馏塔、

常压塔和减压塔过程单元的Ｍ

ＶＰＶ变量和过程单元动态数学模型进行识别。根据设计要求，按照现场测试清单对过程单元进行阶跃测试。现场测试数据和分馏塔工艺结果由上位机数据收集器收集。测试期间在不切换原油和更换生产方案、无非正常的

人工干预及不影响装置正常操作等前提下，在Ｍ

Ｖ上人为施加一个阶跃信号来测试ＣＶ的变化量。阶

跃范围为流量变化的±

１０％，温度变化的±５℃。常压塔每个ＭＶ的测试时间为１ｈ，初馏塔／减压单元每个ＭＶ的测试时间为２ｈ。阶跃测试取得良好效果。

５）ＲＭＰＣＴ辨识器与传统辨识器的比较

①功能比较　与传统的控制技术相比，Ｒ

ＭＰＣＴ辨识器主要有以下优点。

变量控制在所规定的约束范围之内。并有额外的自由度时，控制器将根据用户定义的目标函数。对工艺过程进行各方面的优化，选到产值最大。

②在催化裂化装置中的应用　某石化公司催化裂化装置先进控制技术是以ＲＭＰＣＴ为核心，该公司先进控制项目于１９９７年２月正式启动，经历了前期准备、详细设计和软件安装、阶跃测试、控制器模型辨识与投用、现场考核等阶段，于１９９９年６月全部投用。数据分析表明，先进控制系统投用后，减压渣油掺炼率提高了１０８，汽油收率提高了０２４，液化石油气的收率下降了０２６，干气收率下降了０２５％，油浆收率下降了０８０％，轻质油收率提高了１２２。

该公司对分馏一稳定系统进行了优化，其中包括优化分馏塔操作，使稳定塔有充足热源；选择合适的回流比并控制好稳定塔温度；控制合适和平稳的稳定塔塔顶压力；利用先进控制项目提高操作平稳率等。经济评价表明，与传统辨识器相比，投用先进控制可使装置的经济效益达到６００万元／年。

４　误差研究

从ＲＭＰＣＴ的建立过程可知，它是软测量技术和先进控制原理相结合的产物。因此其重点在于作为ＣＶ的软测量仪表，只有准确的ＣＶ才能取得真实的测试数据，从而得到准确的控制模型，为控制器高质量的投用提供保证。为使先进控制达到预期的目的，可以从软测量仪表的基本原理分析误差产生的原因，并根据不同的原因建立相应的校正模型。

１）误差分析　应用ＦｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒＴｏｏｌｋｉｔ软件包建立的软测量仪表的基本原理是利用基础数据在以物料平衡、热量平衡和油气分压等工艺计算为主的机理模型上计算出相关的目的参数。基础数据由温度、压力、流量等操作参数的测量数据和物性参数组成，测量数据是可以由检测仪表实时获取的，其准确性是模型计算的基本保证和要求；而用于模型计算的油品密度、特性因素等物性参数不能实时测量，平稳生产过程中变化不大，被当着常数对待，