催化劑窯爐是催化劑生產(chǎn)過程最重要的耗能設(shè)備。下圖顯示了控制過程中恒溫段電加熱設(shè)備總電流的變化情況。由圖可見，催化劑窯爐在PID控制作用下，總電流的波動(dòng)較大，而在HDP控制作用下，總電流的波動(dòng)幅度明顯減小。
PID控制器是一種單回路控制器，由于各段溫度存在嚴(yán)重耦合，一個(gè)回路的調(diào)整必然會(huì)對所有回路造成影響，從而引起其他回路的相應(yīng)調(diào)整，由于PID控制器各回路之間缺乏有效的協(xié)調(diào)機(jī)制，致使調(diào)整過程持續(xù)進(jìn)行，催化劑窯爐系統(tǒng)很難進(jìn)入一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài)。
通過提出一種HDP控制器用于催化劑窯爐溫度控制，與常規(guī)控制相比，該方法能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況對控制器參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，對工況變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在HDP控制作用下恒溫段總電流均值為191.8A，而PID控制作用下恒溫段總電流均值為203.1A。相比之下，HDP作用下恒溫段總電流均值較PID控制下降約5%。
HDP控制器通過一個(gè)整體的性能指標(biāo)J實(shí)現(xiàn)各控制量的綜合調(diào)整，這相當(dāng)于在各回路控制的基礎(chǔ)上增加了協(xié)調(diào)機(jī)制，從而使控制的穩(wěn)定性提高。另一方面，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量的擾動(dòng)對催化劑窯爐系統(tǒng)溫度擾動(dòng)較大，極易引起常規(guī)控制器的大幅度調(diào)整，進(jìn)而引起溫度的大范圍波動(dòng)。
而HDP控制器將引風(fēng)機(jī)風(fēng)量作為模型的輸入，即模型本身考慮到了引風(fēng)的影響，模型的輸出會(huì)隨引風(fēng)量發(fā)生變化，這增強(qiáng)了模型的適應(yīng)性。由于控制策略的計(jì)算受控于系統(tǒng)模型及性能評價(jià)模型，所以，控制策略也會(huì)隨著外界擾動(dòng)的變化進(jìn)行調(diào)整，從而有效抑制引風(fēng)的干擾。
HDP控制器能夠明顯提高催化劑窯爐溫度控制的精度，避免由于溫度劇烈變化只是催化劑局部高溫引發(fā)的催化劑結(jié)焦現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的合格率。
與常規(guī)控制相比，HDP控制器能夠降低設(shè)備加熱功率，進(jìn)而降低焙燒爐能耗。此外，HDP控制器能夠減小加熱電流的波動(dòng)，催化劑窯爐焙燒爐是大功率用電設(shè)備，其電流平穩(wěn)性的提高能夠有效小設(shè)備對供電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷擾動(dòng)，避免電網(wǎng)電壓的頻繁變化。