酒精精餾塔的解耦控制.pdf

1、以含水酒精為燃料的新型能源得到國(guó)家的大力支持，并以此作為石油能源的替代物已成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)。燃料酒精生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)最重要環(huán)節(jié)就是酒精的高純度精餾，然而酒精精餾塔是典型的非線(xiàn)性、多變量、強(qiáng)耦合及時(shí)變系統(tǒng)，長(zhǎng)期以來(lái)，精餾塔系統(tǒng)的自動(dòng)控制一直是一項(xiàng)技術(shù)難題，以往的控制系統(tǒng)大多數(shù)采用相互獨(dú)立的PID控制回路，無(wú)法消除回路間的耦合，故難以得到理想的控制效果，而長(zhǎng)期手動(dòng)控制容易引起溫度突然升高后難以降到理想溫度，造成系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)等。

2、因此，研究如何實(shí)現(xiàn)精餾塔系統(tǒng)的自動(dòng)控制，使系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 論文首先簡(jiǎn)單介紹了精餾技術(shù)的發(fā)展，然后著重分析了酒精精餾塔的耦合性及選擇解耦控制中控制變量的合理性。本文充分考慮了酒精精餾塔間的耦合關(guān)系，針對(duì)塔頂溫度和塔底溫度的控制，設(shè)計(jì)了一種模糊解耦控制系統(tǒng)：以塔頂溫度和塔底溫度的給定值為中心，劃分正偏差區(qū)域和負(fù)偏差區(qū)域，根據(jù)被控偏差屬于不同區(qū)域來(lái)控制回流量和再沸器加熱蒸汽量，被控量的輸出信號(hào)直接送回

3、模糊控制回路中。針對(duì)設(shè)計(jì)的模糊解耦控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到了較好的控制效果。 論文的另一方面工作是利用實(shí)驗(yàn)室篩板式酒精精餾塔設(shè)備實(shí)現(xiàn)模糊解耦算法在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的應(yīng)用。以組態(tài)王為服務(wù)器、MATLAB為客戶(hù)端，采用DDE通信的方式，將編譯的M文件轉(zhuǎn)換成脫離MATLAB軟件運(yùn)行的可執(zhí)行程序，并將該程序用在組態(tài)王中調(diào)用，同時(shí)改變?cè)蠵LC中對(duì)PID控制模塊的調(diào)用形式，在組態(tài)王中設(shè)計(jì)了模糊解耦控制與PID控制相互切換的控制方式，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上實(shí)