超臨界CO2染色裝置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制的研究.pdf

1、超臨界二氧化碳染色技術(shù)是采用超臨界二氧化碳流體作為染色介質(zhì)對布料進(jìn)行染色的一項(xiàng)嶄新的技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)不但縮短了染色時(shí)間，而且消除了環(huán)境污染，節(jié)約了大量的水資源，屬于綠色生產(chǎn)過程。此項(xiàng)綠色工藝將給紡織品染色帶來一場革命。
　　 但是，由于超臨界技術(shù)涉及到30MPa以上的壓力和精確的溫度控制，使得系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加。傳統(tǒng)的控制器滿足不了染色工藝高精度參數(shù)控制的要求，無法提高染色質(zhì)量和效率。而且對象的復(fù)雜性表現(xiàn)在高度的大延時(shí)、非線性、

2、高噪聲干擾、動(dòng)態(tài)特性隨著運(yùn)行工況的變化而大幅度變化等，這些復(fù)雜性都難以用精確的數(shù)學(xué)模型來描述。對于這樣的被控對象，對控制系統(tǒng)的要求很高，迫切需要提高控制系統(tǒng)的智能化水平，才能很好解決問題。
　　 本文針對大連輕工業(yè)學(xué)院紡織專業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中GM40-5超臨界染色裝置的控制問題進(jìn)行了大量研究。通過查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)，引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制算法，進(jìn)行建模與仿真及深入的研究和討論。首先，本文研究超臨界CO2和超臨界CO2染色裝置的特性和工

3、藝流程，了解對象的動(dòng)態(tài)特性和控制要求，以及各個(gè)工藝參數(shù)對工藝的影響。其次，對超臨界染色裝置溫度對象神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，并深入研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制算法。最后，通過使用MATLAB對控制系統(tǒng)的仿真研究，并通過與常規(guī)PID控制算法分析比較，驗(yàn)證了本文所提出的控制算法應(yīng)用在超臨界染色裝置溫度控制中能夠達(dá)到理想的效果。
　　 本文所設(shè)計(jì)的控制器具有良好的動(dòng)態(tài)性能、抗擾動(dòng)性、魯棒性與跟蹤性能，這種新型的控制器一旦應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，將使超臨界二氧化