纸浆浓度控制系统的仿真研究

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基于BP神经网络PID的纸浆浓度自适应控制

基于BP神经网络PID的纸浆浓度自适应控制
陈银环
【期刊名称】《包装工程》
【年(卷),期】2018(39)1
【摘要】目的为了克服纸浆浓度控制系统的滞后性、非线性和时变性,以提高纸浆浓度控制性能。

方法针对纸浆浓度控制问题提出一种BP神经网络PID控制技术,构建3-4-3的BP神经网络结构,并在该基础上建立BP神经网络PID控制的数学模型,利用BP神经网络实现PID参数的自适应调整。

结果仿真结果表明,BP神经网络PID控制相较于传统PID控制收敛速度更快、超调量更小、抗干扰能力更强、鲁棒性更好。

结论该控制方法实现了纸浆浓度的自适应控制,为纸浆浓度的最优控制提供了一种有效可行的控制方法。

【总页数】5页(P146-150)
【关键词】纸浆浓度控制;BP神经网络;PID;参数自适应调整;仿真
【作者】陈银环
【作者单位】四川建筑职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB484.1
【相关文献】
1.基于BP神经网络PID自适应控制的无刷直流电动机控制方法 [J], 秦鹏;李宏;张殿军
2.基于动态BP神经网络PID的AUV自适应控制 [J], 惠超;吕成兴
3.基于动态BP神经网络PID的AUV自适应控制 [J], 惠超;吕成兴
4.基于BP神经网络PID的液压支架初撑力自适应控制 [J], 胡相捧;刘新华;庞义辉;刘万财
5.基于BP神经网络PID的液压支架初撑力自适应控制 [J], 胡相捧;刘新华;庞义辉;刘万财
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控制系统仿真设计-基于模糊控制器的纸浆浓度控制系统

控制系统仿真课程设计说明书题目：基于模糊控制器的纸浆浓度控制系统基于模糊控制器的纸浆浓度控制系统摘要:针对纸浆生产过程中与产品质量密切相关的纸浆浓度和流量的稳定性,为解决纸浆浓度控制和测量存在的问题,设计了基于模糊控制技术的纸浆浓度流量计算机控制系统。

该系统根据生产工艺要求采用计算机控制和浓度模糊控制器,对制浆生产过程需要的纸浆浓度、流量以及计算绝干量进行控制。

实际运行结果表明,系统运行可靠,浓度、流量等控制量波动小、精度高,能够满足生产要求,达到了设计目的。

Abstract : To the stability of the consistency and flowing velocity of paper pulp affecting the quality of paper , computer control system of paper pulp consistency and flowing velocity is designed based on fuzzy control technology , according to the problems existing in controlling and measuring the consistency of paper pulp during paper manufacture. The consistency and flowing velocity of paper pulp must be controlled and the dry component of paper pulp must be calculated in paper manufacturing. According to the requires of technics , a computer control system with a fuzzy controller of consistency and flowing velocity is designed. Practical running shows that the system is reliable , and with low disturbance and high precision of the control variables such as consistency and flowing velocity. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Key words : computer control ; fuzzy controllfer ; kingview ; dry component目录目录 (II)第一章前言 (1)1.1 引言 (1)1.2 模糊控制器的优点 (1)第二章模糊控制器的简介 (2)2.1 模糊控制器的基本结构和组成 (2)第三章模糊控制器的设计 (3)3.1 设计参数 (3)3.2 确定模糊控制器 (4)3.3系统的仿真 (5)总结 (7)参考文献 (8)第一章前言1.1引言针对纸浆浓度控制系统具有大纯滞后和模型不确定的特性，传统的PID控制已经不能很好的控制纸浆浓度，为了解决纸浆浓度控制和测量存在的问题,设计了基于模糊控制技术的纸浆浓度控制系统。

纸浆浓度混合控制算法研究

（中南林业科技大学计算机与信息工程学院。长沙４００）１０４摘要：本文针对纸浆浓度系统具有大滞后，模型不确定的特点，设计了纸浆浓度混合控制系统。该
设计方法利用变论域模糊控制方法和基于ＰＯＩ控制方法各自的优点，采用模糊软切换方Ｓ的ＰＤ法实现了两种控制器的选择，较好的保证了纸浆浓度的精确控制。运行结果表明，该方法简单方便，对纸浆浓度控制系统进行了控制，取得了满意的控制效果。关键词：纸浆浓度；变论域模糊控制；基于ＰＳＯ的ＰＤＩ
０引言
在制浆生产过程中，纸浆浓度的精确控制可
Ｇ＝ＦＸＣ
（）１
式中：表示纸浆绝干浆量；ＧＦ表示纸浆上网流量；Ｃ表示纸浆上网浓度。其中，纸浆上网流量通常是由定量阀来控制，而上网浓度因为要受到碎浆、制浆等工艺的影响，控制难度较大。所以从一定程度上来看，纸浆上网浓度对纸浆的绝干浆量起着决定性的作用。除此之外，纸浆浓度还对造纸过程中的其它过程有着一定的影响，例如废
Ｉ
＇化Ｉｌ１
纸浆浓度混合控制算法研究
Ｈｙｂｒｄｉｅｌｇｅｎｔｃｏｎｔｏｌｏｒｐｌｉｎｔｌｉｒｆａｓｍａｃｏｎｃｅｎｔａｔｏｎｒｉ
李
琳，周国雄
Ｌｉ．ＩｎＺＨ０ＵＧＬ．ｉｎＬＩｘｏｇＯ
中图分类号：Ｔ２３Ｐ７文献标识码：Ａ文章编号：１０－０（０１（－０１０９１４２１）下）０３－４０３１０

中高速生活用纸机制浆过程控制系统研究

中高速生活用纸机制浆过程控制系统探究随着中国经济的快速进步和人民生活水平的提高，纸张作为一种必需品在我们的平时生活中扮演着重要角色。

中高速生活用纸机制浆过程控制系统是纸张生产中不行或缺的关键技术之一。

它的探究不仅能够提高纸张生产的质量和效率，还有助于缩减资源消耗和环境污染。

本文将对中高速生活用纸机制浆过程控制系统进行详尽的探究和分析。

中高速生活用纸机制浆过程控制系统是指在纸张制造过程中，通过自动化和高级控制技术来实现对浆料的精确控制和测量。

这一系统主要包括控制硬件、控制软件和传感器等组成部分。

其功能主要包括浆料浓度的实时监测、流量调整、温度控制等。

通过对浆料的精确控制，可以确保纸张的质量和生产效率。

起首，中高速生活用纸机制浆过程控制系统需要使用高精度的传感器来实现对浆料浓度的实时监测。

传感器可以通过测量浆料中的固体颗粒浓度来实现浓度的控制。

传感器不仅要具备高灵敏度和高精度的特点，还需要具备快速响应和稳定性能。

通过对传感器信号的实时采集和处理，可以准时调整浆料的供给量，从而保持浆料浓度的稳定和合理。

其次，中高速生活用纸机制浆过程控制系统需要实现对浆料流量的调整。

通过对浆料的流量进行监测和控制，可以保证纸张的质量和生产效率。

浆料的流量控制主要通过调整泵的运行速度来实现。

利用控制软件对泵运行速度进行自动调整，可以实现对浆料流量的精确控制。

同时，也可以依据生产需要对浆料的供给量进行实时调整，从而满足不同纸张品种的生产要求。

再次，在中高速生活用纸机制浆过程控制系统中，温度控制是一个重要的环节。

纸张的质量和性能很大程度上取决于浆料的温度。

通过控制浆料的温度，可以保证纸张的质量和生产效率。

温度控制可以通过传感器对浆料的温度进行实时监测，并通过控制软件对加热或冷却设备进行自动控制。

通过精确控制浆料的温度，可以确保纸张的质量和性能的稳定和一致性。

最后，中高速生活用纸机制浆过程控制系统还需要思量节能和环保的问题。

在纸张生产中，大量的能源被消耗，同时也会产生大量的废水和废气。

基于变论域模糊PID的纸浆浓度控制系统研究

基于变论域模糊PID的纸浆浓度控制系统研究胡亚南;宁奎伟;赵锦文【摘要】针对传统模糊PID控制器因变量论域、比例因子、量化因子等参数设置固定不能实现纸浆浓度精确控制的问题,本课题提出将变论域思想与模糊PID控制相结合的变论域模糊PID控制算法.首先在模糊控制器中引入论域伸缩因子使模糊控制器输入输出变量的论域范围随纸浆浓度误差及误差变化率进行伸缩调整,以提高模糊控制器的控制精度;然后利用变论域模糊控制器对PID的3个参数进行调整,实现PID控制器的实时在线整定.仿真结果表明,变论域模糊PID控制算法可以有效地克服纸浆浓度控制过程存在的时变性、多干扰、时滞性缺点,能够实现纸浆浓度控制的稳定性和精确性.现场实际应用表明,应用变论域模糊PID控制算法的控制系统可将上浆浓度误差控制由±0.3％降为±0.025％以内.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】6页(P44-49)【关键词】纸浆浓度;变论域;模糊控制;Simulink【作者】胡亚南;宁奎伟;赵锦文【作者单位】西京学院,陕西西安,710021;陕西西微测控工程有限公司,陕西咸阳,712000;西京学院,陕西西安,710021【正文语种】中文【中图分类】TS736+.3纸浆浓度是制浆造纸生产过程中重要的工艺参数之一，纸浆浓度的稳定性和精确性直接影响浆料和纸张质量，因此精确且稳定控制纸浆浓度是造纸工业的重要任务[1]。

在实际制浆过程中，纸浆浓度受浆料流速、调浓水压、浓度测量仪工艺安装位置、浆管布局、打浆度等多种因素影响使纸浆浓度控制过程具有一定的时滞性和时变性。

另外，浓度测量仪的测量精度及稳定性、浓度调节阀调节精度也是影响纸浆浓度控制精度的主要因素。

为提高纸浆浓度控制效果，可以从硬件和控制算法两方面入手。

目前，国内纸浆浓度控制系统一般采用传统PID控制器，该PID控制器结构简单、鲁棒性强、动态响应快，但调节过程中P、I、D参数固定，不能达到理想的控制效果[2]。

纸浆浓度的专家-模糊PID控制系统

纸浆浓度的专家-模糊PID控制系统赵倩梅;陈帅帅;胡慕伊;熊智新【摘要】介绍了应用于纸浆浓度控制的模糊控制与专家控制复合控制系统.根据纸浆浓度本身存在的大滞后特性以及模型的不确定性,结合模糊控制和专家控制二者各自的优缺点进行探讨,并利用Matlab仿真对比.结果表明,专家-模糊PID控制的控制性能明显优于传统PID控制系统,能很大程度地改善系统的动态特性,使得系统更快地进入稳定状态,具有良好的鲁棒性.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2015(034)012【总页数】4页(P53-56)【关键词】纸浆浓度;模糊控制;专家控制;Matlab仿真【作者】赵倩梅;陈帅帅;胡慕伊;熊智新【作者单位】南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037【正文语种】中文【中图分类】TP273在造纸过程中,纸浆浓度的稳定性关系着最终成纸的质量,因此稳定且精确地调节纸浆浓度是造纸过程自动化的一项艰巨任务[1]。

纸浆浓度是一个大滞后的控制对象,现在大部分纸厂采用传统PID控制来控制纸浆浓度。

传统PID控制结构简单,使用方便,然而由于纸浆浓度控制的工艺参数经常发生变化,简单的PID控制很难始终保持最优运行,具有时变性,有时甚至会出现稳定性波动从而影响整个制浆和抄纸流程[1-2],所以引入专家控制来改善系统的控制效果。

根据纸浆浓度的特性、纸机系统本身存在的非线性等问题,本文提出将模糊控制、专家控制及PID控制结合,在不同的阶段采取不同的控制方案,扬长避短,从而提高控制系统的性能[2]。

纸浆浓度控制系统由流量传感器、浓度传感器、控制器(在本文中即为专家-模糊PID控制器)、送浆泵和调节阀组成[3- 4],如图1所示。

造纸配浆自动控制系统的设计与实现论文

造纸配浆自动控制系统的设计与实现论文•相关推荐造纸配浆自动控制系统的设计与实现论文导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式，自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合，同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。

控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计，显示操作程序使用VisualC++6.0开发，接口程序利用WinDriver进行开发。

在本系统中，控制程序采用软件组态方式实现关键词:纸浆，软件组态，动态链接库，DDCRun0.引言随着造纸机车速的提高和设备的更新，原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代，而在管道配浆方式中，采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式，比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。

配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比，具有配浆效果好，浆种配比稳定等优点。

1.配浆自动控制系统总体设计纸浆配浆采用绝干量比例控制方式，自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合，同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。

为了保证生产的正常运行，防止成浆池缺浆和满浆，在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时，需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。

2.配浆自动控制系统的硬件设计2.1 硬件结构2.1.1浓度的检测与控制浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器，电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。

2.1.2流量的检测与控制流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计，检测精度为0.5%，长时间测量累计误差小于1%。

伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器，变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。

2.2 硬件抗干扰技术在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。

我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板，该板使用三总线隔离的形式，使其抗干扰能力大大增强。

纸浆浓度控制系统设计-推荐下载

系统硬件设计：
控制算法：
对象参数模型：纸浆的浓度调节，其原理就是通过在纸浆原浆中加入白水
稀释从而得到需要的浓度值，常用的浓度控制回路由纸浆浓度变送器、调节阀
和浓度控制器三部分组成。
纸浆浓度自动控制系统的阀门动态特性、稀释水与纸浆的混合过程和纸浆
浓度传感器的动态特性均为惯性环节。因此，纸浆浓度控制系统的传递函数为:
Kp ——比例系数P;
Ti ——积分系数I;
Td ——微分系数D;
PID 调节器的传输函数为：
软件设计：
流程图：
D(S )

U (S) E(S)

1 Ti

t
0 e(t)dt Td
K P 1

1 Ti S
2）
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看与全22过，22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

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ｊｓ，ｈｌｔｅＰＤＮｈｓｔｅｄａｔｅｆｏｖｎｉａＰＤｆｓｓｐｅｃｎｔｃｉｎｅｎｔｐｙｉｅｎｕｔｗｉＩＮａｖｎａｓｎｅｔｎｌＩｒｔｉｌｏｓｔｎａｄｄｆｉｈｓａｍａ — ｅｈｈａｇｏｃｏｏｉｍｕｒｏｉｅｃｌ
理想的控制效果。为了改善纸浆浓度控制系统性能，提出了Ｂ神经网络和将神经网络与ＰＤ控制规律融为一体的ＰＤ神ＰＩＩ
经『络（ＩＮ两种控制方案。通过对纸浆浓度模型辨识和控制问题的分析，网ＰＤＮ）应用ＢＰ和ＰＤＮ进行了仿真比较研究。结ＩＮ果表明，ＢＰ和ＰＤＮ仿真效果都比较理想，ＢＩＮ但Ｐ网络结构复杂，参数难以调整；ＰＤＮ方法既具有常规ＰＤ控制器结用ＩＮＩ
ＰＤＮＮｗｒｓｄｆｒｓｍｕａｉｎｎｏｔｓｒｓａｃ．ＴｅｒｓｈｈｗｔａｅｓｌｔｎｅｅｔｗｉｏｈＢｎＩｅｅｕｅｉｌｔｓａｄｃｎｒｔｅｅｒｈｏｏａｈｅｕｓｓｏｈｔｈｉａｉｆｃｓｔｂｔＰａｄｔｍｕｏｈＰＤｒａｉａｔｒ．ＨｏｖｒｈｅｒｌｎｔｒａｏｌｘｓｕｔｒｎｔｐａｔｒｅｄｆｃｌｔｄＩＮＮａｅｓｔｆｃｏｙｓｗｅｅ，ｔｅＢＰｎｕａｅｗｏｋｈｓｃｍｐｅｔｃｕｅａｄｉａｍｅｅｓａｉｕｔｏａ — ｒｓｒｒｉ
构简单、参数物理意义明确的优点，又具有神经网络自习、适应之能力，学自满足实时控制的要求，于复杂系统是一种实用对
而简便的控制方法。
关键词：神经网络；纸浆浓度；系统辨识；控制系统
中图分类号：Ｐ１３Ｔ８文献标识码：Ｂ
ｉｇｏａａｔｒ，ａｄａｓａｏｄａａｔｂｌｙａｄｓｏｇｒｂｓｎｓｆｎｕａｅｗｏｋＩｉａｐｒｐｉｔｎｎｆｐｒｍｅｅｓｎｏｈｓｇｏｄｐａｉｔｎｔｎｏｕｔｅｓｏｅｒｌｎｔｒ．ｔｓｎａｐｏｒｅａｄｌｉｒａｓｌｏｔｌｍｅｈｄｆｒｔｅｃｍｐｅｏｔｏｙｔｍｎｏｄａｃｒｃｏｅ —ｔｏｔｏ．ｉｅｃｎｒｔｏｈｏｌｘｃｎｒｌｓｓｍｐｏｏｅａｄｇｏｃｕａｙｆｒｒａｌｉｃｎｒ１ｍｅ
ＳｉｕａｉｎａｄＲｅｅｒｈｏｌｎｓｓｅｃｎｔｏｓｅｍｌｔｏｎｓａｃｎＰｕｐＣｏｉｔｎｙＣｏｒｌＳｙｔｍ
ｃＡ０ｕ．０ＮＧｉ—ｘｎ．ＬＸ１ＺｈｉＨＵＭｕ—ｙｉ
（ｉｎｓｒｉｃａＫｙＬｂｒｔｙｏｕｐａｄＰｐｒＳｉｃｎｅｈｏｇ，ａｊｇＦｒｓｙＵｉｒｉ，ＪｇｕＰｏｎｉｅａｏａｒｆｌｎａｅｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＮｎｉｏｅｔｎｅｓｙａｖｌｏＰｅｏｎｒｖｔＮｎｎｉｇｕ２０３，ｈｎ）ａｊｇＪｎｓ１０７Ｃｉｉａａ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｄｅｔｈｒｂｅｆｅａ，ｎｎｉｅｒａｄｔｕｏｔｅｐｏｌｍｓｏｌｙｏｌａｍｅ—ｖｒｉｇｆｒｐｌｏｓｔｎｙ，ｔｅｃｎｅｔｎＩｄｎｎｉａｙｎｕｐｃｎｉｅｃｏｓｈｏｖｎｉａＰＤｏｌｃｎｒｌｅｆｃｓａｅｎｔｉｅ１ｏｉｒｖｈｅｆｒｎｅｆｕｐｃｎｉｔｎｙｃｎｒｌｙｔｍ，ｔｅＢｅｒｌｅｗｒｏｔｏｆｔｒｏｄａ．ＴｍｐｏｅｔｅｐｒｏｍａｃｓｏｌｏｓｓｅｃｏｔｓｅｐｏｓｅｈＰｎｕａｔｏｋｎａｄａｎｗｔｐｆｃｎｒｌｒｃｌｄＰＤＮＮｗｅｅａｐｉｄｉｉｐｐｒｗｈｃｏｌｓｅａｉｏａＩｎｅｒｌｎｔｎｅｙｅｏｏｔｌａｅＩｏｅｌｒｐｌｎｔｓａｅ，ｉｈｃａｅｃｓｔｄｔｎｌＤａｄｎｕａｅ— ｅｈｒｉＰ
第９第６２卷期
文章编号：０６—９４（０２００７０１０３８２１）６— １６— ４
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真
２２月０年６１
纸浆浓度控制系统的仿真研究
曹露，熊智新，胡慕伊
（南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京２０３１０７）摘要：研究纸浆浓度控制问题，针对纸浆浓度控制系统存在的大滞后、非线性和时变性等特点，常规的ＰＤ控制器很难达到Ｉ
ｗｏｋｔｇｔｒＴｈｒｕｇｔｅｒｏｅｈｅ．ｏｈｈｍｏｅｉｅｔｆｃｔｏａｃｎｔｏｐｏｌｍｓｎｙｅｏｌｃｎｓｓｅｙ，ｔｅｄｌｄｎｉａｉｎｎｄｏｒｌｒｂｅａａｓｓｆｐｕｐｏｉｔｎｃｉｌｈＢＰａｄｎ