由于不可测输入与参数不确定性的问题,催化裂化反应产物中的产品产率是无法准确测量得到的,为了得到更准确的反应产品产率,人们一直试图用状态观测器等软仪表方法来观测不可测变量。而催化裂化提升管反应器的模型为复杂的微分代数方程,无法简化,难以直接应用现有的状态观测器设计方法。在这个背景下,本论文对非线性微分代数方程的观测器设计进行了研究,并对提升管反应器的反应产率进行了观测。主要有如下内容:　　 首先,针对非线性微分代数系统,给出了可观性判据,提出了基于非线性微分代数方程的自适应状态观测器设计方法。根据状态观测器工作点变化在线配置极点,获得合适的观测器的反馈增益阵,保证观测器在大范围内稳定工作。理论分析了存在模型误差时观测器的鲁棒性,证明如果模型稳态无差,观测器也是稳态无差的。以化工过程中的典型微分代数系统为例,仿真结果证明了用该方法设计的观测器能够稳定收敛到状态真值,具有较好的动态性能。　　 其次,利用推导出的适用于非线性微分代数方程的可观性判据与自适应状态观测器设计方法,对催化裂化提升管反应器的不可测变量及反应产率进行了观测。分为三个部分:第一部分假设提升管反应器模型准确,无不可测输入,无测量噪声,对提升管的反应产率进行了观测;第二部分假设提升管反应器的模型准确,存在不可测输入,无测量噪声,对提升管反应器的不可测输入及反应产率进行了观测:第三部分,假设提升管反应器存在模型参数未知,存在不可测输入,无测量噪声,对提升管反应器的模型参数、不可测输入及反应产率进行了观测。仿真结果证明观测器计算得到的估计值能够稳定收敛到真值,并具有较好的动态性能。