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本文基于前置烧焦罐式催化裂化装置反应-再生系统动态数学模型，在gPROMS软件平台上搭建催化裂化装置仿真模块，分析其动态特性。并且利用定量的方法，将常规控制结构选择问题转化为带有0-1变量约束的混合整数动态优化问题，构造催化裂化装置反应—再生系统常规控制结构选择的数学模型，利用gPROMS软件进行优化计算，得到催化裂化装置多变量PID控制系统的控制结构和控制器参数。
文中在催化裂化装置反应-再生系统常规控制结构选择考虑了主分馏塔底液位系统及回炼油罐液位系统的控制结构选择，同时研究了目标函数形式及加权系数变化对优化结果的影响。当目标函数变化时，回炼油罐及主分馏塔液位可能会由不同的操纵变量来控制，这主要取决于目标函数的形式及各项系数，不同的目标函数对应不同的控制结构；另外，文中研究了控制指标与经济指标的联系，列出了系统目标函数选择控制指标时经济指标的变化，以及目标函数选择经济指标时控制指标的变化，对比并讨论了两种指标的变化情况。结果表明，这两种指标在一定程度上存在着一致性。