聚合反应釜温度控制系统设计.doc

聚合反响釜温度控制系统设计

摘要

聚合反响机理复杂，是强放热反响，过程具有大滞后、大惯性、非线性等特性。温度、压力、浓度及催化剂的活性与牌号等都对化学平衡产生重要影响。因此，反响釜温度控制的效果将直接影响产品的质量及装置的正常运行，为此将反响釜温度控制回路列为重点监控回路，严格将反响釜温度控制在要求范围内。

传统的PID控制是一种基于过程参数的控制方法，具有控制原理简单、稳定性好、可靠性高、参数易调整等优点，但其设计依赖于被控对象的精确数学模型，在线整定参数的能力差，因反响釜机理复杂，各个参数在系统反响过程中时变。因而采用一般的PID控制器无法实现对反响釜的精确控制。模糊控制和预测控制都是对不确定系统进行控制的有效方法。本文将模糊控制和预测控制结合起来运用于聚合反响釜温度控制器的设计，设计以聚合反响釜温度控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。在工业生产中，如用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等，都用到了电阻加热的原理。鉴于单片机技术应用的广泛性和优越性，温度控制的重要性，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本文就是根据这一思想来展开的。

结果说明预测模糊控制作为模糊控制和预测控制相结合的产物该控制方法具有使系统超调量小、调整时间短、对系统参数变化和外界干扰有较强的鲁棒性等优点，是一种提高聚合反响釜温度控制效果的有效方法。

关键词：聚合反响；预测控制；模糊控制；单片机

SummaryofpolymerizationKettletemperaturecontrolsystemdesign

ABSTRACT

Polymerizationreactionmechanismforcomplex,isastrongexothermicreaction,processwithlargetimedelays,largeinertia,nonlinearandotherfeatures.Temperature,pressure,densityandchemicalequilibriumcatalystactivityandgrades,andsoonhaveamajorimpact.Therefore,theeffectofthetemperaturecontrolofreactorswilldirectlyaffectthenormaloperationofthequalityoftheproductsandequipment,forwhichthereactortemperaturecontrolcircuitasakeymonitoringcircuit,strictlywithinthereactortemperaturecontrolrequirements.TraditionalPIDcontrolisacontrolmethodbasedonprocessparameters,withthecontrolprincipleofsimple,goodstability,highreliability,easyparameteradjustment,andotheradvantages,butitsdesignreliesonprecisemathematicalmodelofthecontrolledobject,pooronlinetuningparametersofpower,reactormechanismofcomplex,individualparametersinthesystemtotime-varyingreactions.ThusaveragePIDcontrollertoachieveprecisecontrolofreactor.Fuzzycontrolandpredictioncontrolareeffectivemethodsofcontrolforuncertainsystems.Thisarticlecombinesthefuzzycontrolandpredictioncontrolappliedtothedesignofpolyme