Extended kalman filter‐based nonlinear model predictive control of a continuous KCl‐NaCl crystallizer

An extended Kalman filter (EKF)-based nonlinear quadratic dynamic matrix control (EQDMC) for an evaporative cooling draft-tube baffled (DTB) KCl crystallizer is developed. The controller is used to maintain the productivity, crystal mean size and impurity of crystals. Since these controlled variables are not directly measurable, the EKF is used to estimate them. The nonlinear controller is a combination of an extended linear dynamic matrix control (EDMC) and the quadratic dynamic matrix control (QDMC). This combination provided good control of the system despite the process nonlinearity, constraints, and inadequate reliable online measurement of the controlled variables. The performance of the controller in the presence of plant/model mismatch, disturbance, wrong estimation and simultaneous step changes in the controller setpoints is discussed. On a mis au point une regulation a matrice dynamique quadratique non lineaire basee sur un filtre de Kalman etendu (EKF), (EQDMC), pour un cristallisoir de KCl a chicanes tubulaire a refroidissement par evaporation. Le contrǒleur sert a maintenir la productivite, la taille moyenne des cristaux et l'impurete des cristaux. Vu que ces variables contrǒlees ne sont pas directement mesurables, on a recours a l'EKF pour les estimer. Le regulateur non lineaire est une combinaison d'un contrǒle a matrice dynamique lineaire etendu (EDMC) et du contrǒle a matrice dynamique quadratique (QDMC). Cette combinaison permet une bonne regulation du Systeme malgre la non-linearite du procede, les contraintes et une mesure en continu fiable inadequate des variables contrǒlees. On analyse la performance du contrǒleur en presence d'une disparite usine/modele, d'une perturbation, d'une mauvaise estimation et de changements en echelon simultanes dans les points de consigne.