免费资料文档--造纸过程定量水分解耦控制研究(三)
nbsp; (3) :89 – 9412 Tao Liu, Danying Gu and Weidong Zhang Decoupling two-degree-of-freedom control strategy for cascade control systems  2005(15) : 159-167
2.1课题要求1．了解造纸工艺过程,掌握其控制要求;2．根据定量水分间关系,建立数学模型;3．选择合适的控制算法,利用仿真软件研究各方案控制效果;4．选择最优控制方案,说明原因。2.2拟采用的手段和方法1．根据定量水分间关系,建立数学模型(1)定量和水分的解耦控制在传统解耦控制中,前馈补偿解耦法原理简单,所以初步打算采用前馈补偿和闭环自校正解耦法对定量和水分之间的耦合关系进行解耦。(2)定量控制方法定量控制是通过控制上网纸浆流量,实际上是控制流过浓浆阀的绝干量(绝干量= 定量×(1-水分)+常量)来实现,这个流量控制系统本身由3个控制回路组成。 图2 内模控制器等效结构图在纸页定量主控回路,定量传感器完成一次横向扫描之后,计算出纸页的平均定量,并与给定值比较得出绝干纤维量信号。在纸浆浓度的前馈回路,从主控回路得出的绝干纤维量信号通过纸浆浓度前馈信号的修正,计算出纸浆流量的给定值。在纸浆流量的控制回路,从去流浆箱的浆管上取得的纸浆流量信号,通过DDC控制回路调整放料浆阀的开度。由于定量对流量的控制无法直接实现,所以通过一个压力环节对阀的开度进行间接控制。(3)水分控制方法纸页水分控制是通过调整纸机烘缸的进气蒸汽压力达到的。该过程是一个标准的串级控制回路。在纸页水分主控回路,水分传感器完成一次横向扫描之后,计算出纸页的平均水分,并与给定值比较,通过主控制器得出一段烘缸的进气蒸汽压力设定值。在纸浆浓度的控制回路,从主控回路得到的进气蒸汽压力设定值,通过DDC 控制回路来调整进气蒸汽阀的开度。同纸浆流量的控制回路相似,通过改变阀的开度达到控制压力的目的。2．选择纯滞后补偿控制算法PID控制是过程控制中应用最广的一种控制算法，但是对于大纯滞后的对象，PID控制器就不能取得良好的控制效果，而且容易振荡甚至发散。Smith预估器是一种人们熟知的解决大滞后问题的有效方法，但它对数学模型的要求较高，当模型失配时容易引起系统不稳定，带Smith补偿的PID控制在正常工况下能克服纯滞后。
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