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。

关键词： 纸浆浓度;变论域;模糊控制;Simulink

中图分类号：TS736+.3

文献标识码：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2019.01.008

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。……