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《浙江大学》 2002年
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造纸过程先进控制算法及其软件实现

孔亚广  
【摘要】: 在复杂工业过程中经常会遇到多种约束条件、多变量和强耦合、非线性、大时滞、多控制目标等问题。以上这些问题使用常规的控制技术已不能满足其要求。而采用先进控制,可以很好的解决上述问题。如何将先进控制技术应用到生产过程,并产生实际的经济效益,是当前工业自动化研究领域中所必须解决的问题。而随着计算机技术、硬件技术、网络技术的飞速发展,先进控制技术的产业化正逐步实现。 本文结合造纸过程,讨论造纸过程定量水分控制的算法设计和软件实现。充分考虑到造纸过程本身是一个复杂的传热传质过程,干扰多,耦合严重、纯滞后大等特点,利用OPC技术和多变量自学习解耦控制技术实现造纸过程的先进控制软件的设计,详尽阐述了造纸机定量水分专用控制装置的设计方案、特点、相关的软硬件资料和控制策略的具体实施。 本文的主要内容如下: 1、文详细分析了造纸过程先进控制的产生原因和发展过程,全面、系统地概述了造纸过程先进控制的研究现状和研究成果,并指出了理论研究与实际应用中所存在的困难和一些急需解决的问题。 2、造纸过程定量水分专用控制装置的调度、优化、控制等各个环节均给出了一个最新的研究成果。在调度层针对具有随机需求和纸机故障的造纸车间,建立了数学模型,并利用一致化转移方法将其转化为离散动态规划问题。分析了生产两种品种的纸机的最优策略的结构品质,提出了一种简易可行的次优控制策略:阈值控制策略。并给出了求解最优函数的方法。 3、在控制层则对定量水分的解耦控制设计了多变量自学习动态解耦控制方案,并分析了其他常规解耦方案,比较了各方案之间的优缺点,表明多变量自学习动态解耦方法控制效果好、鲁棒性强,适用于不易建立精确 11 第一章综述 数学模型且比较复杂的工业过程。同时还给出了一个针对两种性能指标 的最优控制算法:H/V;混合优化控制算法,给出了求解最优控制器的 上逼近算法及其凸二次规划求解方法。 4、针对造纸过程的特点,给出了软件设计方案,介绍了OPC方法,分析了 OPC技术在先进控制软件中的应用方式,并指出如何在DCS 中使用‘。 OPC。同时给出了我们自主开发的高级过程控制算法软件包的实现方法。 5、本文对造纸过程定量水分环节设计了专用控制装置,集管理与控制于一 体,首先分别对造纸过程工艺流程及机理工况进行了分析,充分考虑造 纸过程的特点,采用两种控制方案对系统进行了建模和控制,给出了造 纸过程定量水分控制的综合自动化系统的设计方案。该方案能够根据系 统具体工况的改变实时调整控制决策,从而使得系统具有更快、更强的 适应能力,增加产量、节约原料和提高经济效益。 6、针对造纸过程水分难于测量的特点给出了水分的软测量模型和在线修正 方案。 最后对全文进行了概括性总结,并指出了理论和应用上有待进一步研究的问 题。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP273.5

【引证文献】
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1 陈铁军;王梅;;造纸过程定量和水分的结构分散化控制[J];计算机工程与应用;2008年28期
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1 张翠平;面向微生物发酵过程的优化控制方法的研究与应用[D];北京工业大学;2011年
2 卜磊;纸张定量、水分和灰分解耦控制系统研究及应用[D];南京林业大学;2012年
【参考文献】
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1 王福瑞;大时滞不确定对象的数字控制系统设计方法[J];北京联合大学学报;1997年02期
2 吴一帆,罗可;纸机烘干部的计算机集散控制[J];长沙电力学院学报(自然科学版);1999年01期
3 靳其兵,曾东宁,王云华,顾树生;多变量系统的神经网络解耦新方法[J];东北大学学报;1999年03期
4 袁震东;;自适应控制的存在问题与发展趋势[J];电气自动化;1997年05期
5 H.Druckenthaner,B.Schrz,M.Schaler,G.Brunnbauer,F.Lasinger,B.Rummer;VAiron高炉优化软件包——专家系统[J];钢铁;2000年08期
6 黄卫来,张子刚,刘运哲;产量柔性下的最优生产批量和原材料订购决策模型[J];系统工程;1998年01期
7 傅兴仁,刘伯才;定量、水份、厚度检测和控制系统使用效果[J];广东造纸;1998年05期
8 陈世定;自动测定打浆度和纤维长度以控制磨浆质量[J];国际造纸;1998年01期
9 吴云;造纸机定量水分微机控制系统[J];工业仪表与自动化装置;1997年03期
10 王顺晃,谢四江;单神经元自适应PSD智能控制器及其应用[J];河北理工学院学报;1997年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧寿铸;陈建明;;铸钢件保温冒口的优化设计[J];安徽工学院学报;1987年04期
2 潘宝珠;;饲料配方的最优化方法及计算机程序设计[J];安徽工学院学报;1990年04期
3 陈晓梅,陈伟,梁凯,戎兵;盐酸林可霉素发酵过程计算机控制技术[J];安徽化工;2002年03期
4 周胜生,杨奇;联合经营平衡价格的稳定性[J];安徽机电学院学报;2000年04期
5 张晓明,李廷训;工程测边网可靠性研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1997年03期
6 张国琼,陈雪波,董贵宏;工业控制软件互操作标准——OPC技术及应用[J];鞍山科技大学学报;2003年01期
7 杜保建;两指标宽过去马氏性的等价形式[J];安阳师范学院学报;2003年05期
8 李武装;Brown运动的强马氏性及应用[J];安阳师范学院学报;2005年05期
9 孙秀桂;陆绮荣;赵政春;;大时滞控制系统的控制策略分析[J];安阳工学院学报;2006年03期
10 杜普选,刘淑贤,马宏杰;抗干扰适配器的最优化设计[J];北方交通大学学报;1994年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡满军;刘明坤;田广军;刘建军;;改进的带无模型外环补偿的自适应控制系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 刘星桥;陈冲;刘国海;赵亮;;一种基于神经网络解耦控制的多电机同步系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 晏静文;侯忠生;;基于无模型自适应控制的反馈-前馈迭代学习控制系统收敛性研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 田森平;陈定喜;田辉平;;一类广义系统的迭代学习控制算法及其鲁棒性[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 黄敏;朱启兵;崔宝同;;基于小波网络的板形板厚系统PID神经网络控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 ;The Adaptive Control for a Class of Nonlinear Systems Based on Dynamic Approximate any Higher-order Full Parameter Model Nonlinearization[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 胡致强;边雪芬;孙小君;张爽;刘思明;;基于动态任意高阶Volterra模型逼近的非线性系统自适应控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
8 ;PIDNN Decoupling Control of Doubly Fed Hydro-Generator System Based on PSO Method[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
9 苏屏;;微波二端口网络机辅设计程序[A];1987年全国微波会议论文集(下)[C];1987年
10 宁薇薇;李大中;倪玮强;侯晓勇;;双速率采样MFA-PID串级控制在汽包水位系统的仿真研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
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1 孔令启;基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究[D];华南理工大学;2010年
2 王正顺;纸张电磁干燥技术研究[D];华南理工大学;2010年
3 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
4 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
5 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 王晓东;大型双馈风电机组动态载荷控制策略研究[D];沈阳工业大学;2011年
7 周方明;列车节能操纵理论模型与参数标定方法研究[D];北京交通大学;2010年
8 卜旭辉;数据驱动无模型自适应控制与学习控制的鲁棒性问题研究[D];北京交通大学;2011年
9 蒋丽;以工位为中心的生产物流配送优化研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 王云峰;硫化镍矿选矿过程模型及优化策略研究[D];兰州理工大学;2010年
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1 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
2 吕勇松;基于补偿的模糊神经网络电阻炉控制系统设计与实现[D];浙江理工大学;2010年
3 张峰;丘陵山区重力式村镇供水管网优化及安全调控研究[D];山东农业大学;2010年
4 徐然;企业服务器级远程管理的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张惊端;催化裂化反再系统动态建模与仿真平台开发[D];大连理工大学;2010年
6 何麒;自适应控制方法在程序升温控制中的应用研究[D];大连理工大学;2010年
7 娄方杰;基于库存控制的冷轧生产调度方法研究与实现[D];大连理工大学;2010年
8 朱琳琳;求解约束优化问题的两个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
9 张雪;基于聚类的改进蚁群算法对VRPTW问题的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 林洁;SRS-F01柔性制造教学系统的设计[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
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1 靳其兵,曾东宁,王云华,顾树生;多变量系统的神经网络解耦新方法[J];东北大学学报;1999年03期
2 李安伏;崔亚量;;基于OPC的Matlab与组态王的数据通信[J];电力自动化设备;2007年07期
3 刘家红;纸张定量波动的原因分析[J];湖北造纸;1994年03期
4 康金强;喻寿益;;造纸过程定量系统分析与自动控制[J];湖南造纸;2005年04期
5 陈小红;马昌凤;;非线性互补问题光滑牛顿法的全局收敛性[J];桂林电子科技大学学报;2006年05期
6 史连艳,宋文渊,康建设;基于组态软件的造纸过程计算机控制系统设计[J];工业控制计算机;2001年01期
7 于乃功,阮晓钢;青霉素发酵过程优化控制问题及方法研究[J];国外医药(抗生素分册);2004年03期
8 黄均安;王跃;李秀珍;;多变量系统的神经网络解耦[J];工业仪表与自动化装置;2008年04期
9 高学金;王普;张亚庭;张会清;齐咏生;关伟;;一种提高微生物发酵单位的新优化控制策略[J];化工学报;2008年06期
10 孙瑜,王孟效;一种预测智能控制算法及其在多段通气优化控制中的应用[J];化工自动化及仪表;2003年01期
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1 苏三买;遗传算法及其在航空发动机非线性数学模型中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
2 李晓明;一种新型混合优化算法及其在优化油田开发中的应用[D];西南石油学院;2004年
3 李守巨;基于计算智能的岩土力学模型参数反演方法及其工程应用[D];大连理工大学;2004年
4 冯斌;群体智能优化算法及其在生化过程控制中的应用研究[D];江南大学;2005年
5 周保荣;电力系统阻尼控制器参数优化设计研究[D];天津大学;2004年
6 管宝云;基于混合智能算法的高校时间表及自动组卷问题研究[D];天津大学;2005年
7 陶吉利;基于DNA计算的遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2007年
8 张利彪;基于粒子群和微分进化的优化算法研究[D];吉林大学;2007年
9 裴军;考虑风险控制的供应链优化设计方法与应用研究[D];湖南大学;2008年
10 刘丙状;约束最优化问题中的光滑精确罚函数[D];上海大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 姜伟东;中国造纸工业发展战略研究[D];大连理工大学;2000年
2 李海波;发酵过程建模与优化方法研究及其软件设计[D];江南大学;2005年
3 高光良;序列二次规划法在航空发动机加力过程最优控制中的应用研究[D];西北工业大学;2005年
4 范启亮;发酵过程补料控制策略研究[D];江南大学;2009年
【二级引证文献】
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1 曹嘉;微生物发酵中环境敏感因素的智能调节与算法研究[D];西北大学;2012年
【二级参考文献】
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1 张永康,孙优贤,王文海;制浆造纸工业计算机控制的现状和发展方向[J];北方造纸;1997年03期
2 王梅生;一类离散事件动态系统 (DEDS) 的状态方程[J];东北工学院学报;1990年03期
3 王晓东;陈伯时;夏承光;;基于单神经元自适应PID控制器直流调速系统的研究[J];电气传动;1996年04期
4 舒迪前;奉川东;尹怡欣;;多变量系统神经网络解耦广义预测控制及其应用[J];电气传动;1996年04期
5 蔡自兴;模糊控制的典型结构[J];工业控制计算机;1997年03期
6 徐嗣鑫;黄东;向可扬;谢越宁;;工业过程建模的系统辨识应用软件包[J];化工自动化及仪表;1991年05期
7 蒋慰孙;2000年化工自动化展望[J];化工自动化及仪表;1994年01期
8 靳小桂,王永强;现场总线最新进展[J];化工自动化及仪表;1994年04期
9 李平,王树青,王骥程;预测控制研究的概况[J];化工自动化及仪表;1995年06期
10 钱伯章;当代石油化工自动化的技术发展要点(续)[J];化工自动化及仪表;1997年01期
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1 王景芳;重油催化吸收稳定部分先进控制系统测试总结[J];石油化工自动化;2000年02期
2 张泉灵,王树青;间歇化学反应温度先进控制系统[J];高校化学工程学报;2001年02期
3 潘立登,聂雪媛,马俊英;常减压蒸馏装置监控 先进控制和优化控制[J];石油化工自动化;2001年06期
4 孙德敏,薛美盛,吴刚,张志刚;推动先进控制与优化技术在过程工业中的应用[J];自动化博览;2001年03期
5 苗占东;;先进控制为企业节能增效[J];中国石化;2011年06期
6 于常友,斯可克;基于现场总线复杂控制的实现[J];微计算机信息;2001年02期
7 夏伯锴,李重武,陈玲聪,杜殿林,袁璞;基于上位机的先进控制与实时优化系统及其应用[J];工业控制计算机;2002年05期
8 杜锋,雷鸣,刘全;发酵过程的先进控制[J];信息与控制;2004年03期
9 ;“先进控制及应用经验技术交流会”征文通知[J];化工自动化及仪表;2000年03期
10 薛美盛,吴刚,孙德敏,王永;工业过程的先进控制[J];化工自动化及仪表;2002年02期
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1 廖育梅;牛林;王丽;;造纸过程的多层BP前向神经网络PID控制[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
2 孙德敏;;李家峡水电站先进控制与经济运行研究[A];全国水电技术专刊[C];2009年
3 陈容;刘君玉;李林涛;吴幼权;王薇;胡鹏;郑怀礼;;聚合氯化铝用于中碱性施胶[A];’2008(第十五届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2008年
4 王钰;张卫东;孙优贤;;纸机定量水份通用控制算法[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
5 王艳;沈毅;刘志言;;造纸过程基重控制的一种新方法[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
6 张伟;胡昌华;袁静;周涛;;造纸过程采样数据信息处理与优化[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
7 刘焕彬;刘明旭;卢谦和;;造纸过程计算机模拟软件的研究[A];中国造纸学会第六届学术年会论文选编[C];1991年
8 沈静;宋湛谦;钱学仁;;造纸填料工程及新型填料的研究进展[A];'2007(第十四届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2007年
9 卓雯;杨富文;;先进控制器的MATLAB实现[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
10 王艳;沈毅;刘志言;;一种传感器和执行器同时故障诊断方法应用研究[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
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1 潘东;清大腾飞的先进控制与实时优化技术[N];中国石油报;2006年
2 武安华 记者 孙元江;独山子石化一科研项目收效显著[N];中国石油报;2007年
3 李智;智能化的先进控制阶跃测试[N];中国石油报;2003年
4 本报记者 纪爱玲;石头造纸能否“点石成金”?[N];中国高新技术产业导报;2010年
5 通讯员 周一兵;燕化乙烯装置首次实现全流程先进控制[N];首都建设报;2008年
6 李力;印度烟草公司推出低污染绿色纸张[N];中国包装报;2009年
7 李智;智能化的先进控制阶跃测试[N];中国石油报;2003年
8 刘文;石头纸能否一改造纸高污染面貌[N];消费日报;2010年
9 曹丙利;多产“石头纸”,少造悍马车[N];科技日报;2010年
10 ;浙江中控:深耕工业软件[N];中国电子报;2011年
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1 孔亚广;造纸过程先进控制算法及其软件实现[D];浙江大学;2002年
2 王德康;分布式先进控制软件技术与应用[D];浙江大学;2001年
3 孙鑫;造纸过程的分层递阶智能控制系统[D];浙江大学;2001年
4 张政江;打浆过程的建模与先进控制研究[D];浙江大学;2001年
5 张湜;综合建模方法和先进控制技术在两个化工过程中的应用[D];南京工业大学;2003年
6 王志恒;油田轻烃分馏与精制技术研究[D];东北石油大学;2011年
7 钟伟民;支持向量机在先进控制中的应用研究[D];浙江大学;2006年
8 杨锡运;火电厂热工对象先进控制策略研究——多变量及键图控制[D];华北电力大学(北京);2003年
9 黄挚雄;中药生产过程优化控制策略的研究[D];中南大学;2006年
10 张鼎华;基于多Agent技术的造纸过程节能优化建模的研究[D];华南理工大学;2012年
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1 黄楚安;30万吨气分装置先进控制的应用[D];华东理工大学;2013年
2 段俊;面向先进控制的SOC平台的设计与实现[D];浙江大学;2012年
3 吴瑾;先进控制在气相法聚乙烯中试装置中的应用[D];北京化工大学;2010年
4 孙计;造纸碱回收过程先进控制研究[D];浙江大学;2004年
5 魏俊红;先进控制算法在打叶复烤生产线的应用研究[D];东华大学;2011年
6 高胜亮;铝粉雾化分级过程管道风的先进控制[D];大连理工大学;2011年
7 周海君;模糊控制算法在造纸过程中的应用研究[D];陕西科技大学;2006年
8 唐闯;芳烃精馏装置RMPCT先进控制系统设计与实现[D];华东理工大学;2011年
9 邵奇可;分布式软件技术及其应用研究[D];浙江工业大学;2003年
10 常刚;信息技术在上海石化公司涤纶部的应用[D];北京化工大学;2003年
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