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龙图腾网恭喜云南澄江华业磷化工有限责任公司申请的专利一种黄磷生产的可视化自动化控制系统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：CN118938788B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25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：202411429183.9，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种黄磷生产的可视化自动化控制系统是由张仲铣;业润东;杨占元;邹豪;许海兰;刘嵩;刘正平;李俊坤;黄斌;周亚东;朱云峰设计研发完成，并于2024-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种黄磷生产的可视化自动化控制系统在说明书摘要公布了：本发明涉及黄磷生产控制技术领域，具体地说，涉及一种黄磷生产的可视化自动化控制系统。其包括：数据采集单元实时监测电炉温度偏差、炉内压力、黄磷气体浓度偏差及焦炭和磷酸盐的消耗；分层控制单元利用黄磷电炉智能分层控制算法结合分层控制策略，调节控制电炉温度偏差、电炉压力偏差、焦炭投放量和磷酸盐投放量；安全保护单元用于监控黄磷生产过程中温度指标、压力指标以及原料投放异常情况；可视化监控单元实时展示数据采集单元、分层控制单元和安全保护单元的监测结果。该黄磷生产的可视化自动化控制系统通过黄磷电炉智能分层控制算法结合可视化监控和实时反馈机制，实现黄磷生产的可视化自动化控制。

本发明授权一种黄磷生产的可视化自动化控制系统在权利要求书中公布了：1.一种黄磷生产的可视化自动化控制系统，其特征在于，包括：数据采集单元（1），所述数据采集单元（1）使用温度传感器、压力传感器、气体浓度传感器及原料消耗传感器实时监测电炉温度偏差、炉内压力、黄磷气体浓度偏差及焦炭和磷酸盐的消耗；分层控制单元（2），所述分层控制单元（2）利用黄磷电炉智能分层控制算法结合分层控制策略，动态调节控制电炉温度偏差、电炉压力偏差、焦炭投放量和磷酸盐投放量；安全保护单元（3），所述安全保护单元（3）用于监控黄磷生产过程中温度指标、压力指标以及原料投放异常情况；可视化监控单元（4），所述可视化监控单元（4）实时展示数据采集单元（1）、分层控制单元（2）和安全保护单元（3）的监测结果；所述分层控制单元（2）使用黄磷电炉智能分层控制算法动态调节控制电炉温度偏差、电炉压力偏差、焦炭投放量和磷酸盐投放量，具体方法如下：S2.1、LQR控制层基于系统的状态反馈，通过最小化状态偏差和控制输入的代价，控制黄磷生产中的电炉温度偏差、电炉压力偏差、焦炭投放量；S2.2、滑模控制层构建磷酸盐投放优化面，并根据黄磷生产电炉法的化学公式，引入磷酸盐与焦炭的摩尔比约束，自动调整磷酸盐投放量；所述S2.1中，LQR控制层基于系统的状态反馈，通过最小化状态偏差和控制输入的代价，控制黄磷生产中的电炉温度偏差、电炉压力偏差、焦炭投放量，具体步骤如下：S2.1.1、获取数据采集模块中时刻电炉温度偏差、电炉压力偏差和黄磷气体浓度偏差的状态偏差数据，并获取时刻焦炭投放量数据；S2.1.2、通过时刻电炉温度偏差、电炉压力偏差和黄磷气体浓度偏差的状态偏差数据，构建状态向量和控制输入，并构建状态空间模型；S2.1.3、定义矩阵为状态向量的权重，定义矩阵为控制输入的权重，构建控制优化函数；S2.1.4、求解Riccati方程得到Riccati矩阵，并计算控制增益矩阵；S2.1.5、根据控制增益矩阵计算控制输入，即焦炭投放量；所述S2.1.2中，通过时刻电炉温度偏差、电炉压力偏差和黄磷气体浓度偏差的状态偏差数据，构建状态向量和控制输入，并构建状态空间模型，具体方法如下： ； ；状态空间模型： ；其中，为3*3的状态矩阵；为3*1的输入矩阵；表示状态向量和控制输入对时间的变化率；所述S2.1.3中，定义矩阵为状态向量的权重，定义矩阵为控制输入的权重，构建控制优化函数，具体方法如下： ； ； ；其中，为状态向量的权重矩阵；为电炉温度偏差的权重；为黄磷气体浓度偏差的权重；为电炉压力偏差的权重；为焦炭投放量的权重；为控制输入的权重矩阵；为目标焦炭投放量；所述S2.1.4中，求解Riccati方程得到Riccati矩阵，并计算控制增益矩阵，具体方法如下：Riccati方程： ；其中，是的转置；是的转置；是的逆矩阵；控制增益矩阵： ；其中，为Riccati矩阵；S2.1.5中，根据控制增益矩阵计算控制输入，即焦炭投放量，具体方法如下： ；其中，为焦炭投放量。

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