基于強(qiáng)酸當(dāng)量的pH先進(jìn)控制的研究.pdf

1、pH控制在工業(yè)過(guò)程控制中有著重要的地位，許多工業(yè)過(guò)程中都存在著pH的控制問(wèn)題。但是由于pH過(guò)程的高度非線性、pH過(guò)程的時(shí)變特性以及pH過(guò)程對(duì)干擾非常敏感等原因，使pH控制被公認(rèn)為最難控制的過(guò)程之一。 本文針對(duì)中和反應(yīng)過(guò)程嚴(yán)重非線性的特點(diǎn)，引入強(qiáng)酸當(dāng)量的概念，將pH狀態(tài)方程近似轉(zhuǎn)換為線性模型?；谠摼€性模型采用了前饋—自適應(yīng)控制和基于混合型參數(shù)估計(jì)的多模型自適應(yīng)控制等兩種先進(jìn)控制方案，分別對(duì)連續(xù)攪拌釜(CSTR)中的pH值進(jìn)行控制

2、。 前饋一自適應(yīng)控制方案采用前饋控制來(lái)補(bǔ)償由于過(guò)程流濃度及組分變化引起的擾動(dòng)，用反饋控制抑制其它擾動(dòng)對(duì)控制性能帶來(lái)的影響。引入一個(gè)內(nèi)嵌混合裝置，中和流和過(guò)程流在進(jìn)入連續(xù)攪拌釜之前首先在該內(nèi)嵌混合裝置中混合，內(nèi)嵌混合裝置的輸出信號(hào)為前饋控制提供輸入信號(hào)，并為自適應(yīng)控制系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)提供持續(xù)激勵(lì)。前饋控制器的設(shè)計(jì)依據(jù)基于中和滴定曲線的非線性模型，反饋控制器的設(shè)計(jì)依據(jù)基于強(qiáng)酸當(dāng)量的pH線性模型。 基于混合型參數(shù)估計(jì)的多模型自適

3、應(yīng)控制方案針對(duì)中和過(guò)程擾動(dòng)頻繁、pH值對(duì)擾動(dòng)敏感的特點(diǎn)，用多模型來(lái)覆蓋所有擾動(dòng)。采用固定模型加自適應(yīng)模型的方法，固定模型用來(lái)加快系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)過(guò)程，自適應(yīng)模型消除穩(wěn)態(tài)誤差。針對(duì)多模型自適應(yīng)控制中模型參數(shù)的辨識(shí)問(wèn)題，本文采用了一種遞推最小二乘算法和投影算法相結(jié)合的混合型參數(shù)估計(jì)算法，提高了收斂速度，改善了多模型自適應(yīng)控制的效果，并根據(jù)該算法給出了模型切換準(zhǔn)則。 本文分別使用以上兩種控制方案對(duì)CSTR中和過(guò)程中的pH值控制進(jìn)行仿真研