[發明專利]一種高濃磨漿系統紙漿質量控制方法及系統

有效

• 申請號: 201610751005.7
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106283806B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 李明杰;周平
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: D21D1/00
• 分類號: D21D1/00;D21D1/30;D21C7/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 胡曉男

1.一種高濃磨漿系統紙漿質量控制方法，包括：

步驟1、采集高濃磨漿系統的喂料螺旋轉速、磨盤間隙、稀釋水流量、產量、磨機負荷、紙漿濃度；

步驟2、利用高濃磨漿系統紙漿質量控制模型進行操作變量預測，所述高濃磨漿系統紙漿質量控制模型的操作變量為喂料螺旋轉速、磨盤間隙、稀釋水流量，輸出變量為紙漿質量游離度指標，狀態變量為產量、磨機負荷、紙漿濃度；

步驟3、將預測的操作變量發送至高濃磨漿系統的執行機構，實現紙漿質量游離度指標的跟蹤控制；

其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2-1、采用帶操作變量的自回歸模型，分別建立所述喂料螺旋轉速與產量的線性關系模型、磨盤間隙與磨機負荷的線性關系模型、稀釋水流量與紙漿濃度的線性關系模型；將喂料螺旋轉速與產量的線性關系模型、磨盤間隙與磨機負荷的線性關系模型、稀釋水流量與紙漿濃度的線性關系模型作為表征高濃磨漿系統紙漿質量控制模型的三個子模型；

步驟2-2、采用AIC準則分別確定三個子模型的模型階次；

步驟2-3、采用遺忘因子遞推最小二乘法辨識出三個子模型參數；

步驟2-4、建立紙漿質量游離度指標與狀態變量之間的機理模型其中，CSF₀、SE₀和I₀分別為游離度的初始值、磨機比能耗的初始值和磨漿強度的初始值，k₁，k₂為常數；SE為高濃磨漿系統的比能耗，I為高濃磨漿系統的磨漿強度；

步驟2-5、利用三個子模型和紙漿質量游離度指標與狀態變量之間的機理模型建立高濃磨漿系統紙漿質量控制模型，此模型是由一個線性動態子系統即三個子模型和一個非線性靜態子系統即機理模型串聯的Wiener模型；

步驟2-6、以操作變量變化最小且狀態變量最穩定為目標，利用序列二次規劃算法優化狀態變量；

步驟2-7、根據優化的狀態變量和三個子模型確定出最優的操作變量。

2.一種高濃磨漿系統紙漿質量的控制系統，包括：

數據采集單元：采集高濃磨漿系統的喂料螺旋轉速、磨盤間隙、稀釋水流量、產量、磨機負荷、紙漿濃度；

操作變量預測單元：利用高濃磨漿系統紙漿質量控制模型進行操作變量預測，所述高濃磨漿系統紙漿質量控制模型的操作變量為喂料螺旋轉速、磨盤間隙、稀釋水流量，輸出變量為紙漿質量游離度指標，狀態變量為產量、磨機負荷、紙漿濃度；

輸出紙漿質量控制單元：將預測的操作變量發送至高濃磨漿系統的執行機構，實現紙漿質量游離度指標的跟蹤控制；

其特征在于，所述操作變量預測單元，包括：

子模型建立模塊：采用帶操作變量的自回歸模型，分別建立所述喂料螺旋轉速與產量的線性關系模型、磨盤間隙與磨機負荷的線性關系模型、稀釋水流量與紙漿濃度的線性關系模型；將喂料螺旋轉速與產量的線性關系模型、磨盤間隙與磨機負荷的線性關系模型、稀釋水流量與紙漿濃度的線性關系模型作為表征高濃磨漿系統紙漿質量控制模型的三個子模型；

階次確定模塊：采用AIC準則分別確定三個子模型的模型階次；

參數辨識模塊：采用遺忘因子遞推最小二乘法辨識出三個子模型參數；

機理模型建立模塊：建立紙漿質量游離度指標與狀態變量之間的機理模型

其中，CSF₀、SE₀和I₀分別為游離度的初始值、磨機比能耗的初始值和磨漿強度的初始值，k₁，k₂為常數；SE為高濃磨漿系統的比能耗，I為高濃磨漿系統的磨漿強度；

紙漿質量控制模型建立模塊：利用三個子模型和紙漿質量游離度指標與狀態變量之間的機理模型建立高濃磨漿系統紙漿質量控制模型，此模型是由一個線性動態子系統即三個子模型和一個非線性靜態子系統即機理模型串聯的Wiener模型；

狀態變量優化模塊：以操作變量變化最小且狀態變量最穩定為目標，利用序列二次規劃算法優化狀態變量；

最優操作變量確定模塊：根據優化的狀態變量和三個子模型確定出最優的操作變量。