基于預(yù)測(cè)控制方法的聚丙烯腈生產(chǎn)脫單過(guò)程的研究.pdf

1、脫單塔是聚丙烯腈生產(chǎn)中一個(gè)十分重要的裝置，用于脫除聚合反應(yīng)后，聚丙烯腈溶液中沒(méi)有發(fā)生聚合反應(yīng)的單體。脫單塔控制系統(tǒng)性能的好壞對(duì)后續(xù)生產(chǎn)的正常運(yùn)行有較大的影響。由于脫單過(guò)程具有大的時(shí)變時(shí)滯，傳統(tǒng)的PID控制算法雖然能夠達(dá)到安全生產(chǎn)的要求，但往往以較大的控制裕度為代價(jià)，造成一定的能源浪費(fèi)。本課題將廣義預(yù)測(cè)控制理論應(yīng)用于脫單塔的控制，為脫單過(guò)程提供了一種性能較好的控制策略。
　　針對(duì)常規(guī)控制中以溫度作為塔頂濃度的間接質(zhì)量指標(biāo)所產(chǎn)生的控制

2、精度不高的問(wèn)題，對(duì)脫單塔的機(jī)理進(jìn)行分析，建立了以塔頂濃度為直接質(zhì)量指標(biāo)的脫單塔平衡級(jí)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型?；谠撃Ｐ?，對(duì)脫單塔進(jìn)行流程模擬，得到脫單塔塔頂餾出物的濃度分別對(duì)塔底蒸汽量和塔頂回流量的階躍響應(yīng)值，利用最小二乘法辨識(shí)出脫單塔的傳遞函數(shù)模型。然后選擇合適的采樣周期，由雙線性變換法將得到的模型離散化，得出廣義預(yù)測(cè)控制所用的受控自回歸積分滑動(dòng)平均（CARIMA）模型。
　　采用基于CARIMA模型并以脫單塔塔頂濃度為直接質(zhì)量指標(biāo)的廣義

3、預(yù)測(cè)控制算法對(duì)脫單塔進(jìn)行控制。由于廣義預(yù)測(cè)控制算法中需要求解Diophantine方程并進(jìn)行矩陣的逆運(yùn)算，計(jì)算量較大。為了減小廣義預(yù)測(cè)控制算法的計(jì)算量，本文利用遞推最小二乘法直接辨識(shí)控制器的參數(shù)，得到脫單塔的隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法，然后分析了隱式廣義預(yù)測(cè)控制中的主要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，針對(duì)脫單塔的特點(diǎn)，選擇合適的控制參數(shù)，并對(duì)算法做出詳細(xì)的仿真。最后以塔底蒸汽為輸入的脫單過(guò)程為例，在脫單塔模型時(shí)滯發(fā)生變化時(shí)，將采用隱式廣義預(yù)測(cè)控制算法時(shí)