基于模糊逻辑的纸厂参数测控研究
发布时间：2022-01-22 18:36
在造纸这个传统行业中，过程控制技术的应用尽管已取得了一些成就，但随着控制要求越来越高，而且对于清洁化生产的要求与日俱增，这就促使技术从业人员越来越多地在过程控制领域中使用智能技术，如模糊逻辑等。本文阐述了在传统过程控制中采用模糊逻辑推理来解决目前造纸厂一些参数测控的难题。1.首先是优化间歇蒸煮过程的终点控制。蒸煮过程控制，归根到底就是卡伯值的测控。经调查由于间歇蒸煮过程缺乏可靠、价廉、精度高的卡伯值在线传感器和测量仪表，因此目前造纸厂采用的是蒸煮过程纸浆卡伯值软测量模型，但其在实际运行中经常出现误差系数大等难以解决的问题，因此需要反复进行学习来调整系数。本文在已有蒸煮过程卡伯值软测量模型基础上采用模糊逻辑进行试验，得出了新的模糊测控方式，确保其控制精度远高于原来到测控方法，并举出实际应用在DCS的嵌入式卡伯值模糊软测量系统案例。2.其次对碱回收锅炉的液位进行模糊PID控制。根据造纸碱回收锅炉控制系统的特点，本文分析了碱回收锅炉汽包液位控制系统的动态特性，并分别在MATLAB/Simulink的环境下组建了系统仿真模型，对传统PID控制器、模糊PID控制器进行了仿真，结果表明模糊PID控...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采用硫酸盐法的制浆工艺
环境造成一定的负面影响，从而也影响了该方法的进一步推广。近10年来也出现了一些在线实时测量纸浆卡伯值的仪器，如芬兰Kajaani公司的卡伯值与白度自动分析仪（图2-2所示），该仪器是对Bobier教授方法进行了改进，是利用纸浆经氙光穿透后所产生的散射效应。以上几种准实时或准在线的卡伯值传感器，在生产实际应用中主要存在如下问题[52]-[57]:（1）在采样过程中存在样本数量少、准确采样难、测量时间长、测量结果实时性效果差等瑕疵；在测量中发现纸浆的洗涤干净程度较大影响了测量结果；（2）采用同一种波长进行卡伯值测量时，为避开纤维素、半纤维素的干扰必须进行多种参比、校正技术等，从而导致光路复杂、成本增加、可靠性降低；（3）在线卡伯值传感器所需的辅助系统非常巨大，比如压缩空气、冷水与热水等，会使仪器的可靠性与稳定性大大降低；（5）一旦在线实时卡伯值传感器采用了光谱传感器后
[14]-[17]：尤其是当EA、H和S等数值变化大时，其测量值往往大幅度偏离实际值。图2-3为某桉树木片的蒸煮过程软测量模型的线性回归确定系数a和b示意图，由此可见，在偏离直线的区域，其测量出的卡伯值精确肯定会大打折扣，据文献[4]、[13]记载，该模型在计算卡伯值时的误差︱实测值-预测值︱>5有18.4%，严重影响了蒸煮过程的纸浆卡伯值终点控制，并使得目标值失真、蒸煮的能耗偏高。图2-3 线性回归确定系数a和b为处理纸浆卡伯值软测量的局限性问题，国内外很多学者和研究专家对有用信息进行挖掘利用和数据处理（包括人工智能等方法）。如文献[64]提到的“采用基于支持向量机的蒸煮过程卡伯值软测量”来解决测量精度问题。对于在纸浆工业生产至关重要的卡伯值测量主要还是基于可靠和简便的方法，因?
【参考文献】：
期刊论文
[1]DCS系统中卡伯值软测量模型修正方法讨论[J]. 杨金泉. 天津造纸. 2010(02)
[2]改进的模糊PID控制器对4自由度主动悬架振动控制的研究[J]. 陈翔,宋庆阳,刘新成. 公路交通科技. 2009(02)
[3]模糊PID控制的电动汽车再生制动系统变换器的研究[J]. 陈翔,张林燕,白月飞,安虎平. 公路交通科技. 2008(07)
[4]模糊控制在锅炉除氧系统中的应用[J]. 周妮娜,雷金莉,张洪才,程咏梅. 计算机仿真. 2008(03)
[5]论域调整模糊PID液位控制系统的仿真研究[J]. 潘永平,王钦若,严克剑. 材料研究与应用. 2007(01)
[6]麦草浆纸厂碱回收及治污的探讨[J]. 张安龙,张嘉,刘正伟. 西南造纸. 2006(06)
[7]基于模糊PID阻抗控制的TCSC研究[J]. 康明才,王高平,杨超,张俊芳. 电气应用. 2006(07)
[8]PID和Fuzzy控制相结合的分段复合控制[J]. 熊钰杉,徐群. 计算机仿真. 2006(06)
[9]一种基于模糊PID控制的锅炉汽包水位控制方法[J]. 陈平,王永初,陈小云. 福建工程学院学报. 2006(01)
[10]仿人智能PID控制器设计[J]. 童春霞,张天桥. 计算机仿真. 2005(01)
博士论文
[1]提高制浆蒸煮过程纸浆Kappa值软测量精度的研究[D]. 张健.华南理工大学 2004
本文编号：3602697
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采用硫酸盐法的制浆工艺
环境造成一定的负面影响，从而也影响了该方法的进一步推广。近10年来也出现了一些在线实时测量纸浆卡伯值的仪器，如芬兰Kajaani公司的卡伯值与白度自动分析仪（图2-2所示），该仪器是对Bobier教授方法进行了改进，是利用纸浆经氙光穿透后所产生的散射效应。以上几种准实时或准在线的卡伯值传感器，在生产实际应用中主要存在如下问题[52]-[57]:（1）在采样过程中存在样本数量少、准确采样难、测量时间长、测量结果实时性效果差等瑕疵；在测量中发现纸浆的洗涤干净程度较大影响了测量结果；（2）采用同一种波长进行卡伯值测量时，为避开纤维素、半纤维素的干扰必须进行多种参比、校正技术等，从而导致光路复杂、成本增加、可靠性降低；（3）在线卡伯值传感器所需的辅助系统非常巨大，比如压缩空气、冷水与热水等，会使仪器的可靠性与稳定性大大降低；（5）一旦在线实时卡伯值传感器采用了光谱传感器后
[14]-[17]：尤其是当EA、H和S等数值变化大时，其测量值往往大幅度偏离实际值。图2-3为某桉树木片的蒸煮过程软测量模型的线性回归确定系数a和b示意图，由此可见，在偏离直线的区域，其测量出的卡伯值精确肯定会大打折扣，据文献[4]、[13]记载，该模型在计算卡伯值时的误差︱实测值-预测值︱>5有18.4%，严重影响了蒸煮过程的纸浆卡伯值终点控制，并使得目标值失真、蒸煮的能耗偏高。图2-3 线性回归确定系数a和b为处理纸浆卡伯值软测量的局限性问题，国内外很多学者和研究专家对有用信息进行挖掘利用和数据处理（包括人工智能等方法）。如文献[64]提到的“采用基于支持向量机的蒸煮过程卡伯值软测量”来解决测量精度问题。对于在纸浆工业生产至关重要的卡伯值测量主要还是基于可靠和简便的方法，因?
【参考文献】：
期刊论文
[1]DCS系统中卡伯值软测量模型修正方法讨论[J]. 杨金泉. 天津造纸. 2010(02)
[2]改进的模糊PID控制器对4自由度主动悬架振动控制的研究[J]. 陈翔,宋庆阳,刘新成. 公路交通科技. 2009(02)
[3]模糊PID控制的电动汽车再生制动系统变换器的研究[J]. 陈翔,张林燕,白月飞,安虎平. 公路交通科技. 2008(07)
[4]模糊控制在锅炉除氧系统中的应用[J]. 周妮娜,雷金莉,张洪才,程咏梅. 计算机仿真. 2008(03)
[5]论域调整模糊PID液位控制系统的仿真研究[J]. 潘永平,王钦若,严克剑. 材料研究与应用. 2007(01)
[6]麦草浆纸厂碱回收及治污的探讨[J]. 张安龙,张嘉,刘正伟. 西南造纸. 2006(06)
[7]基于模糊PID阻抗控制的TCSC研究[J]. 康明才,王高平,杨超,张俊芳. 电气应用. 2006(07)
[8]PID和Fuzzy控制相结合的分段复合控制[J]. 熊钰杉,徐群. 计算机仿真. 2006(06)
[9]一种基于模糊PID控制的锅炉汽包水位控制方法[J]. 陈平,王永初,陈小云. 福建工程学院学报. 2006(01)
[10]仿人智能PID控制器设计[J]. 童春霞,张天桥. 计算机仿真. 2005(01)
博士论文
[1]提高制浆蒸煮过程纸浆Kappa值软测量精度的研究[D]. 张健.华南理工大学 2004
本文编号：3602697
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/ljx/3602697.html
