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龙图腾网获悉杭州司南智能技术有限公司申请的专利一种聚烯烃过程的非线性预测函数控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116048013B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211463979.7，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权一种聚烯烃过程的非线性预测函数控制方法是由吴胜;柴俊沙;王元华;周鹏设计研发完成，并于2022-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种聚烯烃过程的非线性预测函数控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于工业自动化领域，公开了一种聚烯烃过程的非线性预测函数控制方法，首先根据采集到的非线性化工过程的阶跃响应数据对过程模型的时间常数以及滞后时间进行辨识，然后结合非线性过程的机理模型公式对增益进行公式推导，之后设计非线性化工过程的模型预测控制器，最后将得到的精确最优控制律实施于被控的非线性化工过程。本发明的技术方案是通过非线性化工过程阶跃响应数据采集、部分模型参数辨识、增益公式推导、非线性模型预测控制器设计等手段，建立基于机理模型的化工过程非线性模型预测控制方法，避免传统模型预测控制中由于模型线性化带来的预测误差，最终实现非线性化工过程的精准控制，进一步提升非线性化工过程生产的稳定性。

本发明授权一种聚烯烃过程的非线性预测函数控制方法在权利要求书中公布了：1.一种聚烯烃过程的非线性预测函数控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：采集聚烯烃过程的阶跃响应数据，拟合出过程的动态模型参数； 步骤1.1：给聚烯烃过程的输入端一个阶跃信号，并开始记录聚烯烃过程对应的阶跃响应数据； 步骤1.2：将获得的阶跃响应数据yak转换成无纲量形式ya *k； 步骤1.3：选取满足ya *k1＝0.39和ya *k1＝0.63的两个点，计算聚烯烃过程的时间常数T和滞后时间τ； 步骤1.4：根据具体聚烯烃过程的工艺机理列出对应的机理模型，该机理模型也就被称为稳态模型，聚烯烃过程的实时增益从该机理模型中获得； 所述步骤1.4的具体计算式子如下： yk＝fuk Kk＝f′uk 其中，yk是k时刻聚烯烃过程的模型输出，uk是k时刻聚烯烃过程的输入，Kk是k时刻聚烯烃过程的实时增益，f,f′分别为聚烯烃过程的机理模型以及对应的一阶导数； 步骤1.5：最终得到的聚烯烃过程传递函数模型； 所述步骤1.5最终得到的聚烯烃过程传递函数模型为 其中，τ为滞后时间，T为时间常数，Gk、l分别为聚烯烃过程的实时传递函数以及拉普拉斯算子； 步骤2：设计聚烯烃过程的非线性预测函数控制器； 步骤2.1：在采样时间Ts以及零阶保持器下，聚烯烃过程的传递函数模型转换为离散方程； 所述步骤2.1聚烯烃过程的传递函数模型转换为如下的离散方程： yk＝αyk-1+Kk-11-αuk-1-d 其中，τ为滞后时间； 步骤2.2：引入smith预估对离散方程中的时滞进行补偿，得到修正的无时滞的模型； 所述步骤2.2修正的无时滞的模型如下： yck＝αyck-1+Kk-11-αuk-1 其中，yck为修正后的无时滞的模型输出； 实际输出经过校正后为 yack＝yak+yck-yck-d 其中，yack为修正后的实际输出； 步骤2.3：选择预测函数控制的基函数为阶跃函数，得到基于无时滞模型的过程预测输出； 所述步骤2.3得到基于无时滞模型的过程预测输出如下： yck+P＝αPyck+KkBuk 其中，P为预测时域， 步骤2.4：预测函数控制器的设计选取目标函数； 所述步骤2.4预测函数控制器的设计选取如下的目标函数： 其中，yrk为对应的参考轨迹点，Q为跟踪误差的加权矩阵，ek为补偿的预测误差，ek＝yack-yck； 参考轨迹取如下式子： yrk+i＝βiyak+1-βick 其中，β为参考轨迹柔化系数，ck为对应的设定值； 步骤2.5：将预测输出式子进行变换； 所述步骤2.5将预测输出式子进行变换，得到如下形式： yck+P＝αPyck+Bθk 其中，θk＝Kkuk； 对上述目标函数求导，可得最优解为 θk＝βi-1yak+1-βick-αPyck+yck-dB 通过求解如下非线性一元方程得到聚烯烃过程当前k时刻最优控制输入uk： f′ukuk＝θk； 步骤2.6：将得到的预测函数控制的最优控制输入uk实施于聚烯烃过程，在下个采样周期按照步骤2.2～2.5中的步骤依次循环求解最新的最优控制律。

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