专家控制在纸浆浓度控制中的应用研究

【摘要】：纸浆浓度是造纸过程中最重要的物理量之一。纸浆浓度——尤其是上网浓度即文中提到的抄前池出口浓度——对纸张的定量高低起着决定性的影响。正是因为纸浆浓度如此重要,所以在制浆造纸DCS系统中,对浓度回路的控制要求较之其它类型的回路都要高。 当前造纸行业浓度控制普遍采用传统PID算法,PID算法具有结构简单、实现方便、适应性强等特点,但是其在浓度回路中的应用存在下面几点问题:①调节缓慢;②抗干扰能力弱;③稳定性差等。同造纸生产线上其他控制回路相比,传统PID控制下的浓度回路在改变设定值后,测量值稳定到新设定值上的时间是最长的。同时,车速的提高、浆泵转速的改变、原浆浓度的波动等干扰产生时,浓度回路很容易偏离设定值发生较大幅度的波动。这些问题的存在限制了纸浆浓度控制精度的提高,更成为纸张质量的进一步提升的一个瓶颈。 本论文结合白板纸制浆线,详细分析了浓度调节工艺。经过分析发现:PID算法在浓度控制中的若干问题归根到底是孤立了同一制浆线上多段浓度控制回路之间的联系所致。 基于这个理解,文章提出了一个新的浓度控制指导思想,即把同一制浆线上的多段浓度控制回路视为一个整体,并按照控制精度的高低来划分各个回路在浓度控制大系统中的作用和地位。本论文就白板纸芯层制浆线三个浓度控制回路之间的相互关系展开了分析,按照这个分析结果,文章提出了各个回路之间的关系模型,并对其进行了简要验证。 处理多段浓度控制回路构成的大系统,在控制算法的选取上,如何避免没有详细准确系统数学模型的不足就成了主要的依据。正因如此,本文提出了基于专家控制思想的纸浆浓度控制新思路。 专家控制在纸浆浓度调节系统中的应用,既考虑到了和PID算法的结合,又根据多个回路之间的关系起到了回路与回路之间的协调作用。在与PID的结合上,专家控制器着重处理一些意外情况,尽管对于PID控制参数的调整也有所涉及,但其根本目的还是要让控制回路尽可能摆脱意外情况对