基于单神经元PSD算法的闪蒸罐压力自适应控制
2021-04-07茹雪艳
茹雪艳,何 凯
(1.蚌埠学院 电子与电气工程学院,安徽 蚌埠 233030;2.蚌埠依爱电子科技有限责任公司,安徽 蚌埠 233006)
闪蒸罐因具有耗能低、速度快、易冷却等优点,已广泛应用于化工领域[1]。通常,流入闪蒸罐的高温高压液体沸点因压降降低,迅速产生汽化,两相分离。因此,闪蒸罐压力稳定,且迅速适应扰动对过控系统非常关键。由于结构复杂、分离对象多样,闪蒸罐压力滞后大,同时具备非线性、模型难搭建等特点,导致控制复杂[2]。目前,缺少基于PSD(Proportional Sum Differential,比例、求和、微分)算法和SMPT-1000实验平台实现闪蒸罐压力自适应控制的案例[3-5],传统PID(Proportional Integral Differential,比例、积分、微分)参数整定过程长、控制反应滞后,因此,闪蒸罐压力采用复杂先进的控制算法很有必要。
首先介绍了常规PID的原理及局限,结合单神经元的优点,并加入PSD控制算法,形成单神经元自适应PSD算法,基于SCL编译,经连续功能图(Continuous Function Chart,CFC)组态单神经元自适应PSD-PID复合串级控制。通过高级多功能过控实训装置SMPT-1000,在线调试SCL编程的PSD控制器,实时监控算法迭代,整定PSD控制器参数,对控制策略进行实验验证。为清晰观察PSD控制器控制闪蒸罐压力的效果,设计了视窗控制中心(Windows Control Center,WinCC)人机界面,同时监控其对系统的作用效果。
1 单神经元自适应PSD控制算法
在文献[6]、[7]所述的过程工艺中,分析SDG(Signed Directed Graph,符号有向图)可知,闪蒸罐是分离产物及回收原料的关键设备,其压力直接影响产物浓度及产出流量。
1.1 常规PID控制算法及局限
PID控制系统中,设定值与实际输出之间的误差作为控制量[8],经比例、积分、微分运算后作用于被控对象,使之逐渐接近设定值直到消除误差。……
