【摘要】：在石化、醫(yī)藥等過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域,精餾塔過(guò)程變量的控制起著非常重要的作用。其中精餾過(guò)程的控制優(yōu)劣關(guān)系著能源的消耗與投入產(chǎn)出比的大小,特別是如何改進(jìn)精餾的過(guò)程,提高控制品質(zhì)與產(chǎn)品質(zhì)量,增加經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,已成為精餾塔控制系統(tǒng)急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。精餾塔的具體提純或精餾過(guò)程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的被控過(guò)程,對(duì)其溫度控制質(zhì)量的好壞直接決定了產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。傳統(tǒng)的控制方案多采用常規(guī)PID控制,同時(shí)需要忽略各回路之間的耦合特性。由于精餾塔溫度控制過(guò)程明顯具有強(qiáng)耦合、大滯后和非線性等諸多特性,所以需要在傳統(tǒng)精餾控制策略的基礎(chǔ)上,根據(jù)精餾塔塔頂與塔底的溫度之間存在著嚴(yán)重的耦合現(xiàn)象,本文研究并設(shè)計(jì)了一種對(duì)塔頂和塔底的溫度實(shí)施模糊PID解耦控制器,通過(guò)它同傳統(tǒng)的解耦控制方案進(jìn)行仿真比對(duì),證明該種解耦控制器可以達(dá)到較為良好的控制效果。本文首先介紹了精餾塔及其控制策略國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀,對(duì)精餾塔的控制目標(biāo)進(jìn)行了深入地分析,給出了各種擾動(dòng)因素對(duì)精餾過(guò)程的影響,并對(duì)比了單回路與雙回路控制方案的特點(diǎn)及其不足。其次詳細(xì)研究了模糊控制的工作機(jī)理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等,并選用前饋解耦方法對(duì)精餾塔溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行模糊PID解耦,實(shí)現(xiàn)較好的解耦控制目的。最后通過(guò)雙輸入雙輸出模糊PID解耦控制器與傳統(tǒng)解耦控制器的仿真對(duì)比,驗(yàn)證了本文提出的解耦控制算法在抗干擾性能、動(dòng)態(tài)性能、魯棒性與適應(yīng)性等方面更具有滿意的控制品質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273;TQ053.5
【圖文】：

中各個(gè)組成得成分揮發(fā)度的不同從而地就是在保證凈流出的產(chǎn)品的純度的離。精餾是同時(shí)對(duì)進(jìn)料進(jìn)行多次，多般的精餾過(guò)程分為四類。第一類，按元組分的精餾過(guò)程；第二類，按操作中連續(xù)精餾適用于大批量生產(chǎn)，間歇壓力分類，分為加壓精餾、常壓精餾沸精餾與萃取精餾，其中恒沸精餾的成更低共沸物，并從塔頂蒸出，萃取間的相對(duì)揮發(fā)度。多，但基本依據(jù)都一樣：利用組分揮目的�；c多次部分冷凝的聯(lián)合操作。精餾凝部分汽化產(chǎn)品的過(guò)程，從而得到高純多次部分汽化操作，這樣在液相中就氣液相圖，用來(lái)解釋徑流過(guò)程。

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文精餾的主要設(shè)備及它們的作用是：精餾塔：使揮發(fā)度接近的兩種組分離成為不同組成的塔頂產(chǎn)品與塔底產(chǎn)品回流泵:它由兩部分組成，產(chǎn)品輸送泵和回流泵，目的是使不同的兩種組分的混合物進(jìn)行輸送與回流操作。冷凝器:冷凝器安裝在精餾塔的塔頂，冷凝器能夠使塔頂出來(lái)的產(chǎn)品冷凝成液相。再沸器:再沸器安裝在精餾塔的塔底，為了保持精餾塔塔底的熱量�；亓鞴�:存儲(chǔ)精餾塔塔頂產(chǎn)品，回流罐中的液位高度可以用來(lái)衡量精餾塔的運(yùn)行情況。

圖 3-1 單回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖回路控制系統(tǒng)由四個(gè)基本環(huán)節(jié)構(gòu)成的，也就是被控對(duì)象或被控過(guò)程、器、調(diào)節(jié)器（或稱控制器）以及控制閥。謂的控制系統(tǒng)就是指已經(jīng)設(shè)計(jì)和安裝好的，再通過(guò)對(duì)控制器參數(shù)的調(diào)整的過(guò)渡過(guò)程滿足較為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求。回路控制系統(tǒng)適用于被控對(duì)象純滯后小、時(shí)間常數(shù)小、負(fù)荷和干擾變緩或者對(duì)被控變量要求不高的場(chǎng)合。精餾塔的溫度變化具有滯后特點(diǎn)量較多并且較大，變化無(wú)規(guī)律。因此單回路控制不適合本次設(shè)計(jì)。 串級(jí)控制系統(tǒng) 3-2 是串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。串級(jí)控制方案在結(jié)構(gòu)上形成兩個(gè)閉環(huán)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，成為內(nèi)部回路。這個(gè)回路內(nèi)的控制器稱為副調(diào)節(jié)器，在到“粗調(diào)”的作用；而另一個(gè)閉環(huán)在外部，成為外部回路，其內(nèi)部的稱為主調(diào)節(jié)器，起到“微調(diào)”的作用，進(jìn)而確保控制量滿足期望的控主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的參考值，副調(diào)節(jié)器的輸出用于直接控象。這種控制系統(tǒng)，其中兩個(gè)調(diào)節(jié)器被串聯(lián)到一起來(lái)控制一個(gè)執(zhí)行器串級(jí)控制系統(tǒng)。作用在外回路的擾動(dòng) ( )V s 稱為一次擾動(dòng)，而作用在內(nèi)

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本文編號(hào)：2756630