基于模糊解耦的精馏塔温度控制的仿真研究

发布时间：2018-04-09 01:33

  本文选题：精馏控制　切入点：模糊解耦　出处：《昆明理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：在石油、化工、医药等生产领域当中,精馏控制过程扮演着重要的角色。精馏过程大约消耗整个生产过程1/3的能量,其控制方法的改进可以明显提升工业生产效率。随着全球能源短缺,新的分离装置技术的开发,降低精馏能源消耗和减少投资已经成为化工行业中的必然趋势。如何改良精馏过程,提高控制精度,增加经济效益就成为了研究精馏塔控制系统的热点问题。丙烯精馏塔的精馏过程是一个相当复杂的控制过程,精馏温度控制的好坏直接影响到了丙烯的产量与质量。精馏塔传统的温度控制方式采用的是PID控制,它将忽略回路之间的耦合现象。针对精馏塔控制过程具有影响因素多、强耦合、大滞后和非线性的特点,在研究传统精馏控制方法的基础上,根据丙烯塔的塔顶和塔底的温度存在耦合严重,具有时滞性的特点,设计了模糊解耦控制器对塔顶和塔底的温度进行控制,经过与传统的解耦控制对比仿真,证明该方法可以取得良好的效果。论文首先介绍了精馏塔目前国内外研究的现状,以及常见的精馏塔控制方案,对比了各种控制方案的控制特点,以及解耦控制的研究现状。然后详细介绍了丙烯精馏原理及精馏工艺,以及丙烯精馏塔控制系统中的扰动因素,且为丙烯塔建立了数学模型,为接下来丙烯塔的设计控制方案提供了基础。通过学习和研究模糊解耦控制的相关理论,结合榆林某能源化工公司乙烯生产装置当中的丙烯精馏控制过程,对影响精馏塔两端组分的精馏塔温度控制回路进行了分析,重点是他们之间的耦合现象。最后根据实际生产,设计出了双输入双输出的模糊解耦控制器,与传统的解耦比较,在Matlab/Simulink环境下进行仿真。通过仿真对比,采用模糊解耦可以比传统的前馈解耦控制在响应速度,以及稳态误差和超调量上面取得更好的控制效果,并且具有很好的鲁棒性和适应性。
[Abstract]:In this paper , the author introduces the current situation of the distillation process and the control scheme of the distillation tower , and then presents a mathematical model for the control of the distillation tower . The control method of the rectifying tower has the characteristics of many factors , strong coupling , large hysteresis and nonlinearity .

【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ053.5

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 王兴宇;;多变量解耦控制的研究[J];长春大学学报;2006年06期

2 王启志,王晓霞;解耦控制系统研究的进展[J];福建电脑;2003年09期

3 胡慧,刘国荣;多变量系统模糊自适应解耦控制方法综述[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2004年03期

4 闵娟,黄之初;多变量解耦控制方法[J];控制工程;2005年S2期

5 吴敏;周国雄;雷琪;曹卫华;;多座不对称焦炉集气管压力模糊解耦控制[J];控制理论与应用;2010年01期

6 刘大江;精馏塔设备的发展[J];甘肃科技纵横;2005年02期

7 王晓哲,李界家,吴成东,顾树生;多变量系统解耦方法综述[J];沈阳建筑工程学院学报;2000年02期

8 郝久玉,陈伟,李惠敏,贾j;多变量模糊控制系统的前馈解耦[J];天津大学学报;2004年05期

9 王启志,王永初;一种类前馈解耦方法[J];自动化与仪器仪表;1998年05期

相关硕士学位论文 前1条

1 许乐;基于模糊解耦的燃煤蒸汽锅炉燃烧控制的仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

，

本文编号：1724272