[發明專利]一種染色在線反饋控制系統及其方法

有效

• 申請號: 201410240694.6
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104020800B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 張建新;李上錦;張永興
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

1.一種染色在線反饋控制系統，其特征在于：所述控制系統包括：

用于檢測反應釜內工作溫度的溫度傳感器，

用于根據工作溫度、鹽濃度和浴比測算上染率的多因素上染率模型，

用于根據實時得到的上染率與設定的上染率比較得到誤差和誤差變化量，并根據誤差和誤差變化量得到溫度變化值的在線監督控制器；

以及，用于根據溫度變化值與當前工作溫度比較得到溫度調節值，并根據溫度調節值控制反應釜的加熱系統工作的溫度調節控制器；

所述溫度傳感器位于反應釜內，多因素上染率模型的數據輸入端連接，所述多因素上染率模型的輸出端與監督控制器的輸出端連接，所述溫度傳感器、監督控制器的輸出端分別與所述溫度調節器的輸入端連接，所述溫度調節器的輸出端與反應釜的加熱系統的控制端連接。

2.如權利要求1所述的一種染色在線反饋控制系統，其特征在于：所述溫度傳感器包括K型熱電偶和溫度采集模塊，所述K型熱電偶一端與溫度采集模塊相連，另一端插入在反應釜的中部溫度采集口。

3.如權利要求1或2所述的一種染色在線反饋控制系統，其特征在于：所述多因素上染率模型為基于多因素的BP神經網絡模型。

4.如權利要求1或2所述的一種染色在線反饋控制系統，其特征在于：所述控制系統還包括：用于根據間歇式染色過程中溫度、鹽濃度和浴比等影響因素對上染率的影響程度大小，為控制系統選擇溫度作為主控對象的離線監督控制器。

5.如權利要求4所述的一種染色在線反饋控制系統，其特征在于：所述的離線監督控制器采用田口方法。

6.如權利要求1或2所述的一種染色在線反饋控制系統，其特征在于：所述在線監督控制器中，誤差和誤差變化量通過模糊控制方法得到溫度變化值。

7.一種如權利要求1所述的染色在線反饋控制系統實現的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步驟：

1)采集反應釜的實時溫度，由染色工藝要求確定鹽濃度和浴比，經多因素上染率模型得出實時上染率；

2)在線監督控制器將實時上染率和設定上染率之間的誤差和誤差變化率作為輸入，進行模糊運算建立查詢表，查詢得出的模糊量經反模糊化即可得出需要調節的溫度變化值；該溫度變化值和實時溫度值比較得到溫度調節值，該溫度調節值作為溫度調節控制器的輸入；

3)溫度調節控制器中，根據溫度調節值控制反應釜的加熱系統的通斷電時間，控制反應過程的溫度按照指定的斜率到指定溫度值，實現對染色過程上染率的精確控制。

8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步驟：所述控制方法還包括：4)如實時溫度超過預設安全值，進行報警。

9.如權利要求7或8所述的控制方法，其特征在于：所述多因素上染率模型為基于多因素的BP神經網絡模型。

10.如權利要求7或8所述的控制方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述在線監督控制器中，誤差和誤差變化量通過模糊控制方法得到溫度變化值。