紙漿濃度控制系統(tǒng)的設(shè)計

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1、維普資訊http://www.cqvip.com技術(shù)報告紙漿濃度控制系統(tǒng)的設(shè)計葛井民童辮鴻周斌爾濱工業(yè)大學(xué)控制工程系，黑龍江哈爾濱，1513002．I¨河技術(shù)有限公司．遼寧丹東，usoo2)摘要：舟紹了府f}j自整定PID控制的紙漿濃度控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先建立紙漿濃度控制的數(shù)學(xué)模型，包括干擾和參數(shù)變化的丹析．在此基礎(chǔ)進(jìn)行丁自整定PID控制器的設(shè)計通過固定參數(shù)PID控制器和自整定PID控制器實際運}亍效果的比較．表明設(shè)計的自整定PID控制器具有很高的性能。實際運行結(jié)果表明．系統(tǒng)可以實現(xiàn)初次應(yīng)用時控制參數(shù)自整定和過程參數(shù)變化情況下控帝

2、參數(shù)自整定．保證系統(tǒng)

3、一在最優(yōu)狀態(tài)運行關(guān)鍵詞：紙漿淮度測量；自動控制；自整定PlD中圖分類號：TS736+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章緯號：0254—508X(200'2)03-0050-03作：葛紙漿濃度控制系統(tǒng)有其值，1／(Ts+1)為紙漿濃度對象的動態(tài)特性，e為由閥門I-學(xué)博士．．教授；目??’前研窆領(lǐng)域為飛；器特點，由于過程參數(shù)在生產(chǎn)到紙漿濃度傳感器之間的管道引起的時間延遲。力學(xué)及控制和I-業(yè)過程過程中變化很大，因此一般實際上，紙漿濃度對象的動態(tài)特性為1／E(+1)。f的固定參數(shù)控制器不能始終r+1)(+1)]，式中l(wèi)／(+1)為閥門動態(tài)特性，1／保持最優(yōu)運行，有時甚至出現(xiàn)

4、穩(wěn)定性問題筆者根據(jù)長(+1)為稀釋水與紙漿的混合過程，1／(+1)為紙期的紙漿濃度測量和控制經(jīng)驗，對具有一般控制律的紙漿濃度傳感器的動態(tài)特性，由于1／(+1)、1／(+1)漿濃度控制系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的設(shè)計。本設(shè)計在充分分和1／(+1)不易分別獲得，且和與相比較析系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，采用了自整定P1D控制器。該類小，所以近似地將這3項的乘積用1項1／(+1)來代型的控制系統(tǒng)已經(jīng)在數(shù)十家紙廠應(yīng)用，取得了良好的效替。另外，閥門的齒隙特性依閥門的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量不同果本文詳細(xì)介紹了這種紙漿濃度控制系統(tǒng)的設(shè)計。而不一致，下面的討論中忽略了這一特性。1紙漿濃度自動控制系統(tǒng)

5、的組成及模型2紙漿濃度自動控制系統(tǒng)的干擾和參數(shù)變化紙漿濃度自動控制系統(tǒng)由紙漿濃度傳感頭、控制在進(jìn)行控制器類型選擇和詳細(xì)設(shè)計之前，必須做器和調(diào)節(jié)閥組成，如圖1所示。紙漿濃度自動控制系統(tǒng)到對控制對象特性充分了解。其中最重要的是系統(tǒng)的的方框圖模型如圖2所示。圖2中l(wèi)，《s】為紙漿濃度測干擾和參數(shù)變化。在此紙漿濃度控制系統(tǒng)中，干擾主要量的拉氏變換，u1為閥門開度的拉氏變換，R)為紙有2項，即負(fù)載干擾DL(t)和測量干擾Ds(O。漿濃度設(shè)定值的拉氏變換，D『()為負(fù)載干擾的拉氏變負(fù)載干擾JJ)是漿池內(nèi)紙漿濃度變化引起的，經(jīng)換，D)為測量干擾的拉氏變換，K為由閥門

6、開度變過分析和實際測量得到其規(guī)律近似分段確定性干擾?；鸬募垵{濃度測量值變化與閥門開度變化之比負(fù)載干擾JJ∞可以用一有限帶寬的白噪聲驅(qū)動的慣性系統(tǒng)的輸出來近似即：DO)=—w)(1)1十j式中，K^=1-5，T,-40s，wO)的方差為1，平均周期為1200s。測量干擾D是由于紙漿的團(tuán)聚特性和濃度傳感器的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定的，在系統(tǒng)有意義的頻率范圍內(nèi)認(rèn)為是一白噪聲。實際上，紙漿濃度傳感器的動態(tài)特性圖l紙漿濃度自動控制系統(tǒng)組成收稿日期：2001．I1-28·5OChinan‘lp＆}l嬸erNo．3。2002維普資訊http://www.cqvip.com技

7、術(shù)報告圖2紙漿濃度自動控制系統(tǒng)組成1／(r,s+1)是根據(jù)測量干擾()而設(shè)定的，其目的在于自主評價。即系統(tǒng)運行中，按給定的算法計算系統(tǒng)性能指克服測量干擾。在應(yīng)用時，取足夠大，使在有意義的標(biāo)，并且與規(guī)定的指標(biāo)臨界值比較，如果系統(tǒng)性能指標(biāo)超精度范圍內(nèi)D)對系統(tǒng)影響可以忽略過規(guī)定的指標(biāo)臨界值，則進(jìn)行參數(shù)自整定。在確定參數(shù)自在此紙漿濃度控制系統(tǒng)中，參數(shù)基本不變．而整定方法和系統(tǒng)運行性能自主評價方法時，還要考慮到參數(shù)和參數(shù)L則隨系統(tǒng)的工作條件變化而變化。系統(tǒng)基于的微處理器系統(tǒng)的計算和存儲能力的限制。影響參數(shù)的因素有2個，即稀釋水壓力變化和對于紙漿濃度控制系統(tǒng)．由

8、于工藝條件允許短時漿池內(nèi)紙漿料位變化。兩者疊加效應(yīng)可以使在標(biāo)稱間的濃度偏離設(shè)定值，所以，可以應(yīng)用階躍響應(yīng)法來進(jìn)值上有上下限為20％的變化，變化是緩慢隨機(jī)的。行對象測試，求取參數(shù)r、L和的方法是很常規(guī)的。影響參數(shù)L的因素是紙漿的流量變化，流量變化而PID參數(shù)計算則可以應(yīng)用經(jīng)驗式。本設(shè)計實際采用有兩種情況，一種是由于送漿泵的能力變化和調(diào)整箱了具有防止積分飽和非線性的PI控制律，防止積分飽溢流變化引起流量變化，該變化是緩慢隨機(jī)的、對參和非線性參數(shù)是固定的，所以為說明問題這里認(rèn)為Pl數(shù)L的影響是使其在標(biāo)稱值上有上下限為20％的變控制律是基本形式，即：1化；另一

9、種是紙機(jī)變換生產(chǎn)品種而引起流量變化，該c(s)=(1+一)(2)』i5變化是確定的。對于此系統(tǒng)