机械制浆过程磨机负荷内模PI控制.pdf

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2019-04-12 发布于天津
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第３８卷第６期东北大学学报 ( 自然科学版 ) Ｖｏｌ.３８ꎬＮｏ.６２０１７年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ) Ｊｕｎ. ２０１７　ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－３０２６.２０１７.０６.００５机械制浆过程磨机负荷内模ＰＩ控制李明杰ꎬ周　平 (东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室ꎬ辽宁沈阳　１１０８１９) 摘　　　要: 针对双盘磨机在运行过程中具有大滞后、大惯性及非线性等特点ꎬ内模控制作为一种先进控制策略ꎬ鉴于其对过程模型精度要求不高等优点ꎬ提出了一种基于内模控制原理的ＰＩ控制方法ꎬ该方法设计的控制器仅有一个可调参数ꎬ且通过最大灵敏度指标实现其整定ꎬ有效避免了控制器整定的复杂性与随机性.仿真结果表明ꎬ与常规ＰＩＤ控制相比ꎬ所提方法可有效减小模型参数变化及各种干扰对系统性能的影响ꎬ满足机械制浆生产过程对控制器性能的要求ꎬ保证磨机安全稳定运行ꎬ实现了磨机负荷的稳定化控制ꎬ为机械制浆过程综合自动化系统的实施奠定基础. 关　键　词: 机械制浆过程ꎻ磨机负荷ꎻ内模控制ꎻＰＩ控制ꎻ鲁棒性中图分类号: ＴＰ２７３　　　文献标志码: Ａ　　　文章编号: １００５－３０２６(２０１７)０６－０７８３－０６ＩｎｔｅｒｎａｌＭｏｄｅｌＰＩＣｏｎｔｒｏｌｏｆＲｅｆｉｎｅｒＬｏａｄｆｏｒＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｕｌｐｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＬＩＭｉｎｇ￣ｊｉｅꎬＺＨＯＵＰｉｎｇ (ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓꎬ ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９ꎬＣｈｉｎａ. Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ:ＬＩＭｉｎｇ￣ｊｉｅꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｍｉｎｇｊ８８＠１２６.ｃｏｍ) Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅｄｏｕｂｌｅｄｉｓｋｓｒｅｆｉｎｅｒｈａｓｌａｒｇｅｔｉｍｅｄｅｌａｙꎬｌａｒｇｅｉｎｅｒｔｉａａｎｄｎｏｎｌｉｎｅａｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｄｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬｗｈｅｒｅａｓｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌꎬａｓａｎａｄｖａｎｃｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙꎬｇｉｖｅｎｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｎｏｔｒｅｑｕｉｒｉｎｇｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌ. ＡＰＩｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅꎬｗｈｉｃｈｈａｓｏｎｌｙｏｎｅａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒꎬ ａｃｈｉｅｖｉｎｇｔｕｎｉｎｇｂｙｍａｘｉｍｕｍｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｉｎｄｉｃａｔｏｒꎬ ｔｈｕｓｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｕｎｉｎｇｃｏｕｌｄｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｖｏｉｄｅｄ. Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔꎬ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌꎬｔｈｅｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｖａｒｉａｔｉｏｎｓａｎｄａｌｌｅｖｉａｔｅｖａｒｉｏｕｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｎｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄꎬａｎｄｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｕｌｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃａｎｂｅｓａｔｉｓｆｉｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｍｉｌｌｌｏａｄꎬｌａｙｉｎｇｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔ