控制参数优化装置、工厂设备及控制参数优化方法制造方法及图纸

控制参数优化装置具备：工厂设备模型，构成为计算控制装置的控制指令值及工厂设备的工艺量；控制参数更新部，构成为根据基于工厂设备模型中的工艺量的计算结果而计算出的目标函数来更新在工厂设备模型中的控制指令值的计算中使用的控制参数；及构造模型，根据来自工厂设备模型的工艺量而计算旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙。控制参数更新部构成为，在由构造模型计算出的间隙满足制约条件的范围内搜索最优的控制参数。条件的范围内搜索最优的控制参数。条件的范围内搜索最优的控制参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制参数优化装置、工厂设备及控制参数优化方法


[0001]本公开涉及控制参数优化装置、工厂设备及控制参数优化方法。
[0002]本申请基于2020年2月28日申请的日本特愿2020
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033020号主张优先权，在此援用其内容。

技术介绍

[0003]近年来，由于可再生能源的普及，工厂设备的启动停止的次数增加。因此，在这种情况下，要求对工厂设备的运转控制进行优化。在最优的运转控制中，例如，要求工厂设备的启动时间及停止时间的缩短化和燃料消耗量的降低。另外，工厂设备的启动时间的缩短化在有助于燃料消耗量的降低方面是重要的。
[0004]在专利文献1中，公开了一种运转控制优化装置，其构成为对用于对工厂设备进行运转控制的控制装置的控制参数进行优化。该装置通过向工厂设备模型输入控制参数的值而计算启动时间、寿命消耗量、燃料成本等的目标函数，以使该目标函数的计算值与目标值之差变小的方式进行控制参数的调整，由此进行控制参数的优化。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1：日本特开2017
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16353号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]然而，当缩短工厂设备的启动时间和停止时间时，由于产生急剧的温度变化，因此构成工厂设备的设备(例如蒸气轮机)会产生热应力。该热应力可能成为限制启动时间或停止时间的缩短化的主要原因。因此，有时根据热应力的预测值或影响热应力的工作流体的温度及压力的测量值，设定用于对工厂设备进行运转控制的最优的控制参数(特别是，与表示发电量的时间的推移或主蒸气阀的阀开度的时间的推移的启动曲线或停止曲线相关联的参数)。
[0009]但是，在这样的设定中，也没有考虑旋转机械的热变形。旋转机械的旋转部件和静止部件由于不均匀的热传导及热传递，而温度不均匀地变化。由于该温度变化引起的热变形，旋转机械的旋转部件与静止部件之间的间隙减少时，有可能产生由两者的接触引起的部件的损伤、部件的磨损(经年劣化)、轴振动等。即，工厂设备的损伤风险变高。
[0010]因此，充分确保旋转机械的旋转部件与静止部件之间的间隙与热应力相同地可能成为限制启动时间或停止时间的缩短化的主要原因。关于这一点，在专利文献1中没有记载为了确保旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙而搜索控制参数的构成。
[0011]鉴于上述情况，本公开的目的在于提供控制参数优化装置等，其能够在旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙满足制约条件的范围内搜索最优的控制参数。
[0012]用于解决课题的技术方案
[0013]本公开所涉及的控制参数优化装置用于对控制装置的控制参数进行优化，上述控
制装置用于控制具备旋转机械的工厂设备，
[0014]上述控制参数优化装置具备：
[0015]工厂设备模型，构成为模拟包含上述控制装置的上述工厂设备整体的动作，并计算上述控制装置的控制指令值及上述工厂设备的工艺量；
[0016]控制参数更新部，构成为根据基于上述工厂设备模型中的上述工艺量的计算结果而计算出的目标函数来更新在上述工厂设备模型中的上述控制指令值的计算中使用的上述控制参数；及
[0017]构造模型，基于来自上述工厂设备模型的上述工艺量而计算上述旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙，
[0018]上述控制参数更新部构成为，在由上述构造模型计算出的上述间隙满足制约条件的范围内搜索最优的上述控制参数。
[0019]本公开所涉及的工厂设备具备：
[0020]旋转机械；
[0021]上述的控制参数优化装置；及
[0022]控制装置，构成为基于由上述控制参数优化装置优化后的控制参数而控制运转。
[0023]本公开所涉及的控制参数优化方法用于对控制装置的控制参数进行优化，上述控制装置用于控制具备旋转机械的工厂设备，
[0024]上述控制参数优化方法包含如下的步骤：
[0025]使用模拟包含上述控制装置的上述工厂设备整体的动作的工厂设备模型来计算上述控制装置的控制指令值及上述工厂设备的工艺量；
[0026]根据基于上述工厂设备模型中的上述工艺量的计算结果而计算出的目标函数来更新在上述工厂设备模型中的上述控制指令值的计算中使用的上述控制参数；及
[0027]基于来自上述工厂设备模型的上述工艺量而计算上述旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙，
[0028]在计算出的上述间隙满足制约条件的范围内搜索最优的上述控制参数。
[0029]专利技术效果
[0030]根据本公开，能够提供一种控制参数优化装置等，其能够在旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙满足制约条件的范围内搜索最优的控制参数。
附图说明
[0031]图1是概略地表示一个实施方式所涉及的工厂设备的结构的框图。
[0032]图2是概略地表示一个实施方式所涉及的工厂设备的结构的框图。
[0033]图3是表示一个实施方式所涉及的控制参数优化装置的功能性的结构的框图。
[0034]图4是概略地表示一个实施方式所涉及的控制参数优化装置的结构的框图。
[0035]图5是用于说明一个实施方式所涉及的控制参数优化装置的优化的一例的图表。
[0036]图6是用于说明一个实施方式所涉及的控制参数优化装置的优化的一例的图表。
[0037]图7是用于说明一个实施方式所涉及的控制参数优化装置的优化的一例的图表。
[0038]图8是用于说明一个实施方式所涉及的控制参数优化装置的优化的一例的图表。
[0039]图9是表示一个实施方式所涉及的控制参数优化方法的步骤的流程图。
具体实施方式
[0040]以下，参照附图对几个实施方式进行说明。但是，关于作为实施方式记载的或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，并不是旨在将专利技术的范围限定于此，而仅仅是说明示例。
[0041]例如，表示“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对的或绝对的配置的表现不仅严格地表示这样的配置，还表示具有公差或能够得到相同功能的程度的角度或距离而相对地位移了的状态。
[0042]例如，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物为相同状态的表现不仅表示严格地相同的状态，还表示存在公差或能够得到相同功能的程度的差的状态。
[0043]例如，表示四边形状或圆筒形状等的形状的表现不仅表示几何学上严格意义的四边形状或圆筒形状等形状，而且在能够得到相同效果的范围内，还表示包含凹凸部或倒角部等的形状。
[0044]另一方面，“装备”、“配备”、“具备”、“包含”或“具有”一个构成要素这样的表现不是排除其他构成要素的存在的排他性的表现。
[0045](工厂设备的结构)
[0046]以下，参照图1，对本公开的一个实施方式所涉及的工厂设备400的结构进行说明。图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制参数优化装置，用于对控制装置的控制参数进行优化，所述控制装置用于控制具备旋转机械的工厂设备，所述控制参数优化装置具备：工厂设备模型，构成为模拟包含所述控制装置的所述工厂设备整体的动作，并计算所述控制装置的控制指令值及所述工厂设备的工艺量；控制参数更新部，构成为根据基于所述工厂设备模型中的所述工艺量的计算结果而计算出的目标函数来更新在所述工厂设备模型中的所述控制指令值的计算中使用的所述控制参数；及构造模型，基于来自所述工厂设备模型的所述工艺量而计算所述旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙，所述控制参数更新部构成为，在由所述构造模型计算出的所述间隙满足制约条件的范围内搜索最优的所述控制参数。2.根据权利要求1所述的控制参数优化装置，其中，所述构造模型构成为，从所述工厂设备模型取得表示所述旋转机械的入口或出口处的工作流体的状态的所述工艺量，并将所述工艺量用于所述间隙的计算。3.根据权利要求1或2所述的控制参数优化装置，其中，所述构造模型是用于计算所述旋转机械的温度分布或形状的位移分布的模型。4.根据权利要求3所述的控制参数优化装置，其中，所述构造模型构成为还计算寿命消耗量和热应力中的至少一方。5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制参数优化装置，其中，所述目标函数是表示燃料消耗量、启动时间、停止时间及...

【专利技术属性】
技术研发人员：长滨义人，广江隆治，井手和成，佐濑辽，伊藤宽志，手冢宣和，奥田幸人，大崎展弘，望月翔太，细见昌一郎，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：