[發(fā)明專利]一種關(guān)于CTD氣流式烘絲機的先進控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610018205.1
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105595391A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張毅
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: A24B3/04
• 分類號: A24B3/04
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CTD氣流式烘絲機的控制方法，特別是涉及一種關(guān)于CTD氣流式烘絲機 的先進控制方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)現(xiàn)場通常會有一個被控變量采用兩個或者兩個以上的操縱變量進行控制 的情況，一般都會把他們分別作單回路系統(tǒng)來控制，固定其中一個變量，控制另外一個變 量，或者把兩者并行控制，但是操縱變量的選擇既要考慮工藝的合理和經(jīng)濟，又要考慮控制 性能的快速性，這兩者常常在一個控制過程中同時存在，比如煙草烘絲工段的烘絲機水分 控制系統(tǒng)中，通過固定筒壁溫度，或者調(diào)節(jié)排潮量來控制，這樣就不能有機的結(jié)合這兩者的 控制方式的優(yōu)點。

控制系統(tǒng)中，人們通過對系統(tǒng)的輸入輸出進行分析或通過數(shù)學(xué)建模從而獲得對象 的標(biāo)稱模型。但無論標(biāo)稱模型建立得如何精確，實際系統(tǒng)總是會存在未知的動態(tài)特性，即模 型的不確定性。實際對象與標(biāo)稱模型的偏差可以看成是系統(tǒng)的內(nèi)擾，在控制系統(tǒng)中，還往往 存在各種各樣的外部擾動，比如控制量擾動或測量噪聲，控制系統(tǒng)的這些內(nèi)擾和外擾統(tǒng)稱 為系統(tǒng)的總擾動。

在石化、鋼鐵、煙草等工業(yè)過程中，不可避免的會出現(xiàn)各種外部擾動。在這些擾動 中，既有常值干擾，也有周期性干擾。對于常值干擾，一些常規(guī)的控制算法如Smith預(yù)估控制 算法，內(nèi)模控制算法就能對這些干擾起到很好的抑制作用，使系統(tǒng)輸出達到穩(wěn)定狀態(tài)。但是 對于變頻周期性干擾問題或其他較復(fù)雜的周期性干擾，上述方法就不管用了。因此，此類問 題也就成為了工業(yè)控制的一個難點所在。

CTD(ComasTowerDryer)是意大利COMAS公司研制的新型塔式氣流烘絲機，該機 采用恒脫水的先進設(shè)計理念，維護保養(yǎng)方便。具有塔身高度低、膨脹與干燥一體化等優(yōu)點。 目前已在龍巖和廈門卷煙企業(yè)使用。

但由于CTD氣流烘絲機在國內(nèi)使用不多，還處在不斷優(yōu)化的過程中，在實際生產(chǎn)時 存在不少問題，如：進料系統(tǒng)堵料問題，出料氣鎖蒸汽外冒量大等。特別是出口葉絲含水率 波動比較大，控制精度不高，嚴重制約了產(chǎn)品的質(zhì)量提高。雖然廠家對這個問題做了大量的 探索與改進工作，如：對熱風(fēng)溫度采用相對于爐溫的串級控制方案，降低了熱風(fēng)溫度的波 動，依然存在以下問題：1.葉絲含水率控制的精度低，標(biāo)準(zhǔn)偏差大，平均值偏離設(shè)定點較大。 63批生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的結(jié)果為：標(biāo)準(zhǔn)偏差最大為0.2633，最小為0.1589；在設(shè)定值±0.75范圍 內(nèi)的合格率最大為97.6，最小為87.6；平均值偏離設(shè)定點最大為0.3102。2.在頭部由于水分 不能檢測，水分控制完全依靠操作人員的經(jīng)驗，造成頭部水分穩(wěn)定性差，波動時間長，干頭 煙絲多。3.由于PID控制波動大，調(diào)整的幅度過于激烈，對設(shè)備和執(zhí)行機構(gòu)的沖擊較大，容易 造成堵料與設(shè)備故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種關(guān)于CTD氣流式烘絲機的先進控制方法， 能夠去除干擾效果，使烘絲的出口水分達到更高的控制精度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種關(guān)于CTD氣流式烘絲機的 先進控制方法，將預(yù)測PI控制算法與雙重積分環(huán)節(jié)串聯(lián)使用，使得預(yù)測PI控制算法對常值 干擾進行校正；在偏差減小的同時，所述雙重積分環(huán)節(jié)用于緩慢調(diào)節(jié)副控制器，使主執(zhí)行器 值回復(fù)到理想設(shè)定值上，從而使系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)性能，并最終使系統(tǒng)達到一穩(wěn)定狀態(tài)。