PVC聚合過程的無模型自適應(yīng)優(yōu)化控制.pdf

1、聚氯乙烯工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。聚氯乙烯生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是聚合過程，而聚合反應(yīng)溫度是反映聚合過程的重要參數(shù)，其控制效果的優(yōu)劣直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，精確控制聚合反應(yīng)溫度在聚氯乙烯生產(chǎn)過程中尤為重要。與大多數(shù)工業(yè)過程類似，聚合過程具有大慣性、大滯后以及非線性等典型特點，傳統(tǒng)的控制方法難以達(dá)到理想控制效果。無模型自適應(yīng)控制是一種擺脫對受控系統(tǒng)模型依賴的控制策略，由于僅利用受控系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)來設(shè)計控制器，因此從本質(zhì)上克服了“未建

2、模動態(tài)”和魯棒性問題。粒子群優(yōu)化算法是計算智能領(lǐng)域中群智能算法的一種，因其算法簡單、計算效率高、魯棒性強(qiáng)而受到廣泛應(yīng)用。
　　本文以某化工集團(tuán)公司聚氯乙烯生產(chǎn)過程為背景，在閱讀了大量無模型自適應(yīng)控制和粒子群優(yōu)化算法文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行了以下工作：⑴在深入了解聚合生產(chǎn)工藝過程的基礎(chǔ)上，分析了影響聚合反應(yīng)溫度的因素，確定聚合溫度是影響聚合過程以及最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，并明確冷卻水可以有效控制聚合溫度。⑵以無模型自適應(yīng)控制的理論知識

3、為指導(dǎo)，針對一般離散時間非線性系統(tǒng)，給出無模型自適應(yīng)控制器的設(shè)計方案，并利用仿真實驗分析了控制器參數(shù)對控制器性能的影響。在此基礎(chǔ)上，運用粒子群優(yōu)化算法對控制器的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定，從而設(shè)計了基于粒子群優(yōu)化的無模型自適應(yīng)控制器。⑶利用現(xiàn)有的聚合過程實際運行數(shù)據(jù)，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)熱平衡原理，采用最小二乘法對聚合溫度模型進(jìn)行辨識。將無模型自適應(yīng)優(yōu)化控制算法應(yīng)用到聚氯乙烯聚合過程中，通過與傳統(tǒng)PID控制效果進(jìn)行對比，仿真驗證了該算法的有效性，而基