基于BP网络的流浆箱双变量PID解耦控制

针对造纸工业中的气垫式流浆箱总压与浆位的非线性、强耦合特性,在分析与总结BP神经网络、PID控制等优点的基础上,设计了一种基于BP神经网络的双变量PID解耦控制器。该控制器可利用神经网络所具有的任意非线性表达能力,根据系统现场的运行状态,按照人为设定的性能指标,通过自学习和权值调整来整定PID控制的比例(kp)、积分(ki)、微分(kd)三个参数,最终实现具有最佳组合的PID控制,进而实现了气垫式流浆箱总压与浆位的解耦控制。同时,还针对气垫式流浆箱的线性模型和非线性模型进行了仿真,仿真结果表明:该解耦控制器具有实现简单、动态响应快、控制精度高等特点,有较高的实用价值。     

气垫式流浆箱控制系统的设计

基于气垫式流浆箱的结构和工艺流程,提出仿人工智能算法,并基于该算法确定流浆箱自动控制的实现方法,给出了硬件构成和软件流程.实际投运结果表明,系统的浆位控制精度为±0.03％,总压控制精度为±0.05％.     

气垫式流浆箱解耦控制策略的研究

针对流浆箱的总压和浆位之间存在严重耦合的问题,提出一种基于BP网络的静态解耦方法,用进浆量去控制总压,用进气量去控制浆位,成功地实现了总压、浆位之间的解耦.实际运行结果表明该系统具有良好的控制效果,具有一定的推广价值.     

气垫式流浆箱控制方案仿真研究

针对造纸过程中气垫式流浆箱的控制问题,提出了模型预测控制（MPC）方案。首先描述了气垫式流浆箱控制系统模型,然后分析PID和MPC控制原理和具体实施方案,最后基于MATLAB平台,利用图形用户界面（GUI）设计技术,开发出了气垫式流浆箱控制系统计算机仿真软件。通过该仿真软件,分别对气垫式流浆箱中PID和MPC控制方案进行仿真比较。结果表明,对于气垫式流浆箱这类双输入双输出的控制系统,MPC具有更好的解耦性、稳定性和鲁棒性,其控制效果比较理想。     

水力式流浆箱稳流室的数值研究

流浆箱是造纸机上非常关键的设备,纸页的成形质量很大程度上取决于流浆箱的性能。水力式流浆箱采用稳流室作为浆料匀整装置,利用淹没射流原理,使流浆箱内的浆流具有均匀的速度剖面。稳流室长度是稳流室的一个非常重要的参数。基于可实现k-ε湍流模型,运用Fluent求解水力式流浆箱稳流室内的流场参数,利用PIV测量技术对数值模拟结果进行验证,测量结果与数值模拟结果吻合良好。利用统计学原理计算出稳流室各横截面上的速度均方差,并以速度均方差值的变化趋势来判断稳流室内浆流速度是否达到均匀,对于不同布浆管束直径d和浆料入射速度v,计算出稳流室内浆流达到均匀分布所要求的长度L,结果表明L值随着布浆管束的直径增加和入射速度的提高而增大,并且二者分别符合一次函数关系。利用二元函数拟合得出L值与d和v之间的关系式,该式可作为水力式流浆箱稳流室的设计参考。     

气垫式流浆箱仿人协调控制的实现

分析气垫式流浆箱的控制机理，基于操作者的操作经验和控制理论，组成一个基于仿人协调控制的流浆箱控制系统，实际使用表明该系统组成简单，运行可靠，操作方便。     

远程故障诊断及其在气垫式流浆箱控制中的应用

在简要介绍故障诊断的基本原理和主要方法之后,给出了远程故障诊断的概念,以一五叠网气垫式流浆箱控制系统为例,设计了一种低成本的基于西门子S7-300 PLC的远程故障诊断系统,实际应用效果证明了该系统的有效性.     

水力喷射-空气旋流器中压力场的数值模拟

水力喷射-空气旋流器(WSA)是一种新型高效的气液传质设备。为了深入研究不同气速条件下压力场与WSA压降特性相互作用的影响情况,文中利用FLUENT软件对水力喷射-空气旋流器中压力场进行了数值模拟。数值模拟结果表明:在气速等于16 m/s时,压力最大值区域分布最为对称,该处气液传质相关性质的状态趋于稳定。湍动能的最大值区域由耦合空间和分离空间向排气管底部聚合。总的来说,静压值与总压值差异不大,动压均值在耦合空间不同截面上的增减幅度比静压和总压均值明显。     

一种抄纸过程的DCS

设计了一套经济实用的抄纸过程分布式控制系统（亦称ＤＣＳ）。经由浓度控制、气垫式流浆箱串有控制、定量水分控制等子系统组成。中新推导出的上人有分数时滞的Ｄａｈｌｉｎ控制算法具有良好的抗干扰性及鲁棒性。系统克服了因国产水分仪的性能缺陷而造成的瓶颈,成功地实现了抄纸过程自动控制系统的国产化。本控制系统已投入运行,明显提高了纸张质量。     

水力扩张式封隔器在XZ3-6井分层压裂中的应用

水力扩张式封隔器具有悬挂式固定,液压坐封,液压解封特点,可以应用于油气水井分层、分段压裂改造。介绍了水力扩张式封隔器结构组成和基本原理,并在直井XC3-6中成功应用,取得较好压裂效果。     

基于VRFT的IMC-PID方法及其在水厂浊度控制中的仿真研究

针对城市供水出水浊度过程的大惯性、大时滞、非线性以及时变等特点,将虚拟参考反馈整定数据驱动方法引入到IMC-PID控制器的整定中来,提出了一种不基于模型参数的VRFT-IMC参数整定方法.该方法集合了内模控制鲁棒性强和数据驱动控制的自适应性两方面的优点,仿真表明其控制性能优于普通IMC-PID控制器,可望用于出水浊度等...     

PID Controller Design Based on the Time Domain Information of Robust IMC Controller Using Maximum Sensitivity

The IMC (Internal Model Control) controller based on robust tuning can improve the robustness and dynamic performance of the system. In this paper, the robustness degree of the control system is investigated based on Maximum Sensitivity (Ms) in depth. And the analytical relationship is obtained between the robustness specification and controller parameters, which gives a clear design criterion to robust IMC controller. Moreover, a novel and simple IMC-PID (Proportional-Integral-Derivative) tuning method is proposed by converting the IMC controller to PID form in terms of the time domain rather than the frequency domain adopted in some conventional IMC-based methods. Hence, the presented IMC-PID gives a good performance with a specific robustness degree. The new IMC-PID method is compared with other classical IMC-PID rules, showing the flexibility and feasibility for a wide range of plants.     

CFD modeling of a headbox with injecting dilution water in a central step diffusion tube☆

For engineering applications of water dilution controlling system,the fluid dynamics of a mixed flow was studied with computational fluid dynamics(CFD) simulations and self-designed experimental set-up.In order to examine the predictability of CFD model for the headbox in industrial scale,two pulp suspensions before mixing were treated as homogeneous flows separately.Standard k-ε turbulence models with the mass diffusion in turbulent flows-species transport approach were applied in the simulations.A numerical simulation of this headbox model was analyzed with semi-implicit method for pressure linked equations scheme with pressure–velocity coupling.Results show that the model can predict hydrodynamic characteristics of headbox with injecting dilution water in a central diffusion tube,and the distribution of water content at the outlet of the slice lip is ideally normal at different speeds.     

苯乙烯装置先进控制技术的应用与研究

介绍了IMC-PID控制、多变量预测控制及分程控制在苯乙烯装置中的应用,叙述了先进控制的原理、优点,对影响控制器效果的因数、数学模型及算法进行了研究分析,并提出了优化改进的方法。     

IMC-PID控制器在炼油厂减压蒸馏装置的应用研究

采用闭环系统辨识算法与鲁棒IMC-PID控制器结合设计新的软件包,将该软件包用于炼油厂减压蒸馏装置的操作控制,生产运行表明：该软件包在炼油厂减压蒸馏装置中的应用降低了减压炉出口温度的波动幅度,提高了产品质量及收率,降低了生产每吨成品油的能耗,给炼油企业带来了可观的经济效益。