專家控制在紙漿濃度控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、紙漿濃度是造紙過程中最重要的物理量之一。紙漿濃度——尤其是上網(wǎng)濃度即文中提到的抄前池出口濃度——對紙張的定量高低起著決定性的影響。正是因為紙漿濃度如此重要，所以在制漿造紙DCS系統(tǒng)中，對濃度回路的控制要求較之其它類型的回路都要高。 當前造紙行業(yè)濃度控制普遍采用傳統(tǒng)PID算法，PID算法具有結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)方便、適應(yīng)性強等特點，但是其在濃度回路中的應(yīng)用存在下面幾點問題：①調(diào)節(jié)緩慢；②抗干擾能力弱；③穩(wěn)定性差等。同造紙生產(chǎn)線上其他控制

2、回路相比，傳統(tǒng)PID控制下的濃度回路在改變設(shè)定值后，測量值穩(wěn)定到新設(shè)定值上的時間是最長的。同時，車速的提高、漿泵轉(zhuǎn)速的改變、原漿濃度的波動等干擾產(chǎn)生時，濃度回路很容易偏離設(shè)定值發(fā)生較大幅度的波動。這些問題的存在限制了紙漿濃度控制精度的提高，更成為紙張質(zhì)量的進一步提升的一個瓶頸。 本論文結(jié)合白板紙制漿線，詳細分析了濃度調(diào)節(jié)工藝。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)：PID算法在濃度控制中的若干問題歸根到底是孤立了同一制漿線上多段濃度控制回路之間的聯(lián)系所致

3、。 基于這個理解，文章提出了一個新的濃度控制指導(dǎo)思想，即把同一制漿線上的多段濃度控制回路視為一個整體，并按照控制精度的高低來劃分各個回路在濃度控制大系統(tǒng)的作用和地位。本論文就白板紙芯層制漿線三個濃度控制回路之間的相互關(guān)系展開了分析，按照這個分析結(jié)果，文章提出了各個回路之間的關(guān)系模型，并對其進行了簡要驗證。 處理多段濃度控制回路構(gòu)成的大系統(tǒng)，在控制算法的選取上，如何避免沒有詳細準確系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的不足就成了主要的依據(jù)。正因如

4、此，本文提出了基于專家控制思想的紙漿濃度控制新思路。 專家控制在紙漿濃度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用，既考慮到了和PID算法的結(jié)合，又根據(jù)多個回路之間的關(guān)系起到了回路與回路之間的協(xié)調(diào)作用。在與PID的結(jié)合上，專家控制器著重處理一些意外情況，盡管對于PID控制參數(shù)的調(diào)整也有所涉及，但其根本目的還是要讓控制回路盡可能擺脫意外情況對控制品質(zhì)的影響。單回路中專家控制器就是在歸納了現(xiàn)場操作人員在意外情況發(fā)生時采取措施的有效經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，把這些經(jīng)驗用專

5、家規(guī)則的形式表述出來并依此形成專家控制器。多回路之間的專家控制器中的控制規(guī)則主要是依據(jù)回路與回路之間關(guān)系以及在某個回路發(fā)生大幅度的波動時應(yīng)該采取的措施來制定的。 建立好的專家控制器結(jié)合回路其他部件模型在Matlab下進行仿真，其仿真結(jié)果曲線充分證明了專家PID較之傳統(tǒng)PID在提高系統(tǒng)響應(yīng)速度、增強抗干擾能力等特性上有優(yōu)勢。 新的控制方案結(jié)合西門子PLC平臺進行了編程實現(xiàn)，并在杭州富陽某白板紙生產(chǎn)線進行了現(xiàn)場測試運行，其實