模糊自调整PID的精馏塔参考模型解耦控制研究

摘要

一个现代化的化工企业，精馏塔生产装置种类和数目为数众多，生产目的也多种多样。精馏塔控制方法的改良可以引起显著经济效益的变化，同时可以使生产过程更加节能环保，因此，化工企业存在着精馏过程控制算法的改良问题。精馏过程约占工业总能耗的1/3，其节能控制潜力很大。精馏塔温度控制系统是典型的多输入多输出耦合系统。针对多输入多输出耦合系统，为使其解耦控制与主回路控制达到相互独立，本文在分析与总结模糊逻辑、PID 控制等优点的基础上，设计了一种参数自调整模糊PID 控制器，并将其与多变量参考模型解耦控制方法结合，实现了精馏塔温度控制系统的解耦控制。参考模型回路由控制器和被控对象的模型两部分组成。模糊PID 解耦控制器的引入，使控制与解耦功能分别由2个不同的控制器独立完成，最后将该算法应用于化工精馏塔温度控制模型中。由仿真结果可知，本文方法可以使实际输出结果很好的跟踪目标结果，从仿真图可得出，该方法可以较好的实现动态和静态解耦，解耦控制效果比较理想。进而可以将该方法用于实际的化工生产过程中，具有一定的实用价值。