MPC (Model Based Predictive Control, 모델 예측 제어)

기술 소개

MPC는 공정의 다양성을 모델화하여 미래 변화를 예측하고, 이를 기반으로 최적의 제어 결정을 내리는 첨단 제어 기법입니다. 다중 입력, 다중 출력 시스템을 효과적으로 제어하며, 제약 조건을 체계적으로 고려할 수 있습니다.

주요 기능 및 특징

공정 모델링

  • Basic Design 및 Plant Test를 통한 모델 생성
  • 전달함수를 행렬 형태로 표현하여 공정 유닛 또는 전체 공정 기술

예측 기반 제어

  • 공정 변화를 사전에 예측
  • 제어변수가 설정값에 도달하도록 조작변수 최적화

다변수 제어 시스템

  • 단일 제어기로 다중입력, 다중출력 시스템 처리
  • 변수 간 상호작용을 고려한 통합적 제어

제약 조건 고려

  • 제어변수 및 조작변수의 제한조건을 체계적으로 반영
  • 실제 공정의 물리적, 운영적 한계를 고려한 제어

MPC 장점

효율적인 다변수 제어

  • 복잡한 공정을 단일 제어기로 관리
  • 변수 간 상호작용 최소화

선제적 외란 대응

  • 외란의 영향을 미리 파악하여 대처
  • 공정 안정성 향상

최적화된 운전

  • 제약 조건 내에서 최적의 운전점 도출
  • 에너지 효율성 및 생산성 향상

유연한 제어 전략

  • 다양한 운전 조건에 적응
  • 공정 변화에 신속하게 대응

적용 분야

  • 석유화학 산업
  • 정유 산업
  • 발전 산업
  • 제지 산업

상용 MPC 솔루션

  • DMC+ (Dynamic Matrix Control Plus, AspenTech)
  • RMPCT (Honeywell)
  • MACS (Multivariable Advanced Control System, CapStone Technology)