基于預測控制方法的聚丙烯腈生產(chǎn)脫單過程的研究.pdf

1、脫單塔是聚丙烯腈生產(chǎn)中一個十分重要的裝置，用于脫除聚合反應后，聚丙烯腈溶液中沒有發(fā)生聚合反應的單體。脫單塔控制系統(tǒng)性能的好壞對后續(xù)生產(chǎn)的正常運行有較大的影響。由于脫單過程具有大的時變時滯，傳統(tǒng)的PID控制算法雖然能夠達到安全生產(chǎn)的要求，但往往以較大的控制裕度為代價，造成一定的能源浪費。本課題將廣義預測控制理論應用于脫單塔的控制，為脫單過程提供了一種性能較好的控制策略。
　　針對常規(guī)控制中以溫度作為塔頂濃度的間接質(zhì)量指標所產(chǎn)生的控制

2、精度不高的問題，對脫單塔的機理進行分析，建立了以塔頂濃度為直接質(zhì)量指標的脫單塔平衡級動態(tài)數(shù)學模型?；谠撃Ｐ?，對脫單塔進行流程模擬，得到脫單塔塔頂餾出物的濃度分別對塔底蒸汽量和塔頂回流量的階躍響應值，利用最小二乘法辨識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，得出廣義預測控制所用的受控自回歸積分滑動平均（CARIMA）模型。
　　采用基于CARIMA模型并以脫單塔塔頂濃度為直接質(zhì)量指標的廣義

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