基于混合邏輯動態(tài)模型的工業(yè)有機廢氣處理控制技術(shù).pdf

1、工業(yè)有機廢氣是大氣污染的主要來源之一，目前解決工業(yè)廢氣污染的方法有很多種，其中利用流向變換技術(shù)和催化燃燒技術(shù)相結(jié)合的處理方法是比較常見的方法之一，在發(fā)達國家已經(jīng)形成了工業(yè)化。隨著該技術(shù)的普遍應(yīng)用，對于其相關(guān)的理論研究也逐漸引起學(xué)者們的注意，但到目前為止，相關(guān)的文獻數(shù)量并不是很多，尤其是對該過程的控制技術(shù)，更是很少提及。本文針對該過程具有混雜系統(tǒng)的特征，從一個新的角度來描述整個廢氣處理過程，首先建立了系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)(MLD)模型，接著

2、提出了對系統(tǒng)采用預(yù)測控制算法，最后在文章末尾介紹了一個在實際工業(yè)現(xiàn)場實現(xiàn)了的PLC控制系統(tǒng)。 本文的主要內(nèi)容如下： 1.首先介紹了利用流向變換催化燃燒反應(yīng)技術(shù)處理工業(yè)有機廢氣的工藝流程及其特點，并簡要概述了目前用于該過程的主要控制技術(shù)。 2.結(jié)合混雜系統(tǒng)的特點分析流向變換反應(yīng)器處理廢氣的過程，提出用描述混雜系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)模型來描述該過程。介紹了建立混合邏輯動態(tài)模型的理論基礎(chǔ)，并以分段線性動態(tài)系統(tǒng)和分段線性輸出

3、函數(shù)系統(tǒng)為例介紹了建模的步驟及其主要思想，最后介紹了基于混合邏輯動態(tài)模型的預(yù)測控制算法。 3.目前所查閱到的文獻中，在采用基于過程機理模型對過程進行控制時，大多將流向變換器的換向周期假定為某一固定值，然而在工業(yè)現(xiàn)場中這種方法不切合實際。事實上，調(diào)整換向周期是改變整個過程動態(tài)行為的一個重要手段。本文對現(xiàn)有的流向變換催化燃燒過程半周期機理模型進行簡化和整理，結(jié)合混合邏輯動態(tài)模型的建模方法，建立了一種全周期內(nèi)廢氣處理過程MLD模型。仿

4、真結(jié)果表明，模型可以反映過程的動態(tài)特征。但由于簡化過程中將過程的軸向溫度傳遞和物質(zhì)傳遞忽略掉，使得模型的準(zhǔn)確性不如原機理模型，這是模型簡化的代價。 4.提出了采用預(yù)測控制算法的控制方案，并給出了過程的性能指標(biāo)函數(shù)。針對這樣的控制方案和系統(tǒng)的特點提出了實現(xiàn)控制系統(tǒng)的硬件組成方案。然而，在實際的工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用當(dāng)中，由于客觀條件的限制等種種原因，未能將該系統(tǒng)全部應(yīng)用到現(xiàn)場，而是采用了較為簡單易實現(xiàn)的PLC控制系統(tǒng)。本文以膠粘品制造生產(chǎn)過