基于模型的夾套式反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、夾套式反應(yīng)釜是化工生產(chǎn)過程中的常用反應(yīng)容器，溫度控制作為夾套式反應(yīng)釜的主要調(diào)控手段之一，長期以來是化工過程控制領(lǐng)域的一個(gè)重要研究課題。由于反應(yīng)釜系統(tǒng)的間接傳熱方式和內(nèi)部反應(yīng)的復(fù)雜性，在控制工程中屬于典型的時(shí)滯、大慣性、非線性系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)的控制方法具有調(diào)節(jié)溫度超調(diào)量大、過渡過程時(shí)間較長等明顯缺點(diǎn)，有待于發(fā)展先進(jìn)的控制算法來克服這些缺陷。
　　針對現(xiàn)有夾套式反應(yīng)釜溫度控制裝置控制精度不高、運(yùn)行耗能高、人機(jī)交互不友好的問題，本文設(shè)計(jì)開

2、發(fā)了一套由PLC、變頻器、壓縮機(jī)、加熱管、熱電偶、上位機(jī)等組成的溫度控制系統(tǒng)?；贚abVIEW軟件包開發(fā)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能提供直觀的人機(jī)交互界面和硬件數(shù)據(jù)通訊，便于編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法及存儲歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。PLC在整個(gè)系統(tǒng)中是控制算法和被控對象間的重要紐帶，一方面將反應(yīng)釜實(shí)時(shí)溫度信息傳送給上位機(jī)，另一方面實(shí)時(shí)接收上位機(jī)的控制信號對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。
　　針對4升的夾套式反應(yīng)釜，根據(jù)其能量傳遞特性，對其升溫和降溫響應(yīng)過程建立帶有時(shí)

3、滯的積分型傳遞函數(shù)模型，并且提出了一種基于階躍響應(yīng)的模型參數(shù)辨識方法。為了克服傳統(tǒng)單位反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生較大升降溫超調(diào)量的缺點(diǎn)，本文采用二自由度內(nèi)?？刂平Y(jié)構(gòu)，提出了一個(gè)基于系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)設(shè)定點(diǎn)跟蹤和抗負(fù)載干擾的新方法，并且針對實(shí)際過程中控制信號的飽和約束問題，提出了能滿足實(shí)際約束條件的控制器參數(shù)調(diào)節(jié)方法，以便于在工程實(shí)踐中應(yīng)用。
　　基于設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)，對本文提出的模型辨識和控制方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先，利用升溫和降溫