發(fā)布時間：2020-03-19 10:09

【摘要】：常減壓裝置內(nèi)部系統(tǒng)復(fù)雜,變量多,是具有非線性、大時滯和強(qiáng)耦合等特性的復(fù)雜系統(tǒng),用常規(guī)PID控制有較大的局限性。為改善系統(tǒng)的特性,本文將具有設(shè)計(jì)簡單、魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)的內(nèi)�？刂茟�(yīng)用到常減壓裝置中,并以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助建模,提高控制質(zhì)量。首先,對于常減壓裝置中單輸入單輸出的控制回路,選擇常壓塔塔頂溫度和常壓爐出口溫度為被控對象,分別設(shè)計(jì)出前饋-反饋控制回路和串級控制回路,并將內(nèi)�？刂圃O(shè)計(jì)應(yīng)用到控制回路中,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辨識,在simulink仿真軟件中建立模塊進(jìn)行仿真,并與PID控制進(jìn)行對比,證明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模控制具有較好的控制效果。其次,針對精餾塔內(nèi)強(qiáng)耦合的問題,取塔頂和塔底產(chǎn)品濃度為控制對象,結(jié)合內(nèi)模控制算法設(shè)計(jì)多變量內(nèi)模解耦控制器,并分析傳遞矩陣函數(shù)中的時滯和非最小相位零點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對過程系統(tǒng)模型進(jìn)行辨識,在simulink中進(jìn)行仿真與PID前饋補(bǔ)償解耦控制對比,結(jié)果表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模解耦控制反應(yīng)迅速、抗干擾性強(qiáng),有很強(qiáng)的魯棒性。最后,用浙江中控研發(fā)的JT3000常減壓實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行先進(jìn)控制試驗(yàn),選取常壓塔塔釜液位為被控對象,在DCS集散控制系統(tǒng)中分別進(jìn)行PID控制和內(nèi)�？刂圃囼�(yàn),驗(yàn)證了內(nèi)模控制在此裝置中應(yīng)用可行性。本課題的另一項(xiàng)主要工作是將實(shí)驗(yàn)室一套因測量誤差大等各種原因一直未能使用的微小流量精餾實(shí)驗(yàn)裝置做了設(shè)備改造,采用非定常流等效定常流的方法來檢測裝置中微小變量參數(shù),并對DCS系統(tǒng)中的控制回路和方案進(jìn)行設(shè)計(jì)改造,使該實(shí)驗(yàn)裝置完成了對微小流量的檢測和控制,可作為待更新課題投入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
【圖文】：

圖 4-2 前饋-反饋控制結(jié)構(gòu)框圖前饋-反饋結(jié)構(gòu)如圖 4-2 所示， G ( s )和 ( )qG s 分別為塔頂冷凝液回流量對塔頂溫度的傳遞函數(shù)：( )10250 1sG s es ( )15245 1sqG s es 設(shè)定值， y ( s )為系統(tǒng)溫度輸出，qK 和tK 分別為常一側(cè)線回流量送器，vK 為調(diào)節(jié)閥， ( )cG s 為控制器， ( )nG s 為前饋補(bǔ)償器。根據(jù)程，，選取塔頂溫度設(shè)定值為 90℃，并在 400 秒時加入擾動，擾動節(jié)閥為氣關(guān)閥，調(diào)節(jié)器正作用。對擾動的傳遞函數(shù)為：( )( )( ) ( ) ( )1( ) ( )q q v nt v cy sG s K K G s G sq s K K G s G s前饋-反饋復(fù)合控制與反饋相比較，干擾量對被控量的影響為( ) ( )

第 4 章 常壓塔塔頂溫度控制應(yīng)用研究消除干擾的能力差的缺點(diǎn)。新的控制結(jié)構(gòu)不僅具有內(nèi)模控制的優(yōu)系統(tǒng)的抗干擾能力，兼容前饋控制和內(nèi)�？刂频膬�(yōu)點(diǎn)，可以在物實(shí)際中應(yīng)用。從圖 4-1 及圖 3-5 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，可在內(nèi)模控制回路，具體的前饋反饋內(nèi)模控制結(jié)構(gòu)如圖 4-5 所示：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP183;TE96;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫景才;;國產(chǎn)DCS在常減壓裝置控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2015年18期

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3 王基銘;;我國煉化工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];中國石油和化工經(jīng)濟(jì)分析;2014年07期

4 邱崇軍;;先進(jìn)控制技術(shù)在常減壓裝置節(jié)能降耗方面的應(yīng)用[J];電子世界;2014年07期

5 張森林;;常減壓裝置控制性能診斷與優(yōu)化[J];石油化工自動化;2013年02期

6 代冀陽;冉橋;蔣沅;黃盈;;幾種模型降階方法的仿真對比研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2013年02期

7 崔國超;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型特性研究[J];無線互聯(lián)科技;2012年03期

8 田野;王岳;郭士歡;劉勇峰;胡宗柳;;常見流量計(jì)的應(yīng)用[J];當(dāng)代化工;2011年12期

9 朱耀麟;楊志海;陳西豪;;模型降階方法研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2011年06期

10 何仁初;趙立華;;先進(jìn)控制技術(shù)在常減壓裝置上的開發(fā)與應(yīng)用[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2011年05期

本文編號：2590084