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家的大力支持，并以此作為石油能源的替代物已成為各國的研究熱點。燃料酒精生產(chǎn)過程中的一個最重要環(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性、多變量、強耦合及時變系統(tǒng)，長期以來，精餾塔系統(tǒng)的自動控制一直是一項技術(shù)難題，以往的控制系統(tǒng)大多數(shù)采用相互獨立的PID控制回路，無法消除回路間的耦合，故難以得到理想的控制效果，而長期手動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)長時無法達到穩(wěn)定狀態(tài)等。

2、因此，研究如何實現(xiàn)精餾塔系統(tǒng)的自動控制，使系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 論文首先簡單介紹了精餾技術(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，針對塔頂溫度和塔底溫度的控制，設(shè)計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)域來控制回流量和再沸器加熱蒸汽量，被控量的輸出信號直接送回

3、模糊控制回路中。針對設(shè)計的模糊解耦控制系統(tǒng)進行仿真，得到了較好的控制效果。 論文的另一方面工作是利用實驗室篩板式酒精精餾塔設(shè)備實現(xiàn)模糊解耦算法在實驗設(shè)備上的應(yīng)用。以組態(tài)王為服務(wù)器、MATLAB為客戶端，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，同時改變原有PLC中對PID控制模塊的調(diào)用形式，在組態(tài)王中設(shè)計了模糊解耦控制與PID控制相互切換的控制方式，在實驗設(shè)備上實