基于滑模变结构的聚合釜控制系统的研究

《基于滑模变结构的聚合釜控制系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要聚氯乙烯（PVC）的聚合反应生产过程是具有时变、非线性、大时延、变参数特性的复杂对象，研究这类对象是过程控制界最具挑战的课题之一。滑模变结构控制具有降阶、鲁棒性强、响应快等特点，随着计算机技术的发展和高速切换电路的产生，滑模控制理论目前在控制领域得到了广泛应用，但是在复杂过程控制系统中的应用还不多。本文在这个复杂过程的控制中采用滑模变结构控制，并着重研究滑模变结构在这个复杂控制对象中的应用。影响聚合反应的主要因素是反应釜的温度，温度的变化将直接影响产品的质量和产量，所以此过程的温度控制是重点也是难点。由于聚合反应过程的化学反应机理较为复杂，尤

2、其是聚合反应过程涉及物料、能量的平衡，反应动力学等。在对PVC聚合反应温度对象进行滑模控制的研究之前，本文阐述了利用易测量的温度、流量等过程变量，采用机理建模的方法，建立基于反应器热平衡的氯乙烯悬浮聚合过程的动态模型。滑模变结构控制在实际系统中的应用的突出障碍就是抖振问题，结合智能模糊控制与滑模控制可有效避免或削弱抖振。为了改善和提高控制系统的品质，在滑模变结构单回路控制温度的基础上，采用温度－流量的串级控制，并且把入口冷却水温度偏差作为前馈补偿，使得温度控制系统具有很强的抗干扰性，在提高系统控制精度的同时减小了调节器的波动频率，从而整个系统得到了优化。通过对仿真曲线的分

3、析并与加干扰后的PID控制相比较，可以看出这种新的算法对干扰及参数摄动的鲁棒性较强，系统响应快，尤其适用于工程上变工况的情况下并对精度要求较高的系统。关键词：滑模变结构控制聚合反应釜模糊控制串级控制-1-内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractThePVCpolymerizationprocessisankindofcomplexobject,havingtime-varying、nonlinear、largetimedelayandvariableparameter'scharacteristic,Studiedthiscomplexobjectwhichisoneo

4、fthemostchallengingsubjectsintheprocessingcontroldomain.Slidingmodecontrolhasthepeculiaritysuchasreducedorder,betterrobustnessandquicklyreponse,andithasbeenbroadlyusedinthefieldofcontrolwiththedevelopmentofcomputertechnologyandtheproductionofhighspeedswitchingcircuit,butitisfewappliedinco

5、mplexprocessingcontrol.Inthispaper,Slidingmodecontrolisusedtocontroltheprocessobjectandtheapplicationofslidingmodecontrolisespeciallystudied.Themainfactorsinfluencingpolymerizationreactionisthereactortemperatureinfluenceingthequalityandoutputoftheproductsdirectly,whichiskeyanddifficult.Du

6、ingtothecomparativelycomplicatedchemicalreactionmechanismofpolymerizationreactingprocess,especiallytheprocessrelatingtomaterials,energybalance,reactionkineticetc.BeforestudyingontheslidingcontroltemperatureofPVC,byadoptingmechanismmodelling,thepaperfoundsandynamicmodelforsuspensionpolymer

7、izationofvinylchloridebasingonreactorthermalbalancetousetheeasilymeasuredprocessparameterssuchastemperature、flowandsoon.Slidingmodecontrolintheactualapplicationoftheoutstandingobstacleisthechatteringproblems,whichcanbeavoidedeffectivelyorweakenbycombiningfuzzycontro