基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元串級(jí)溫差控制研究

黃亞南　張愛(ài)娟　胡慕伊

(南京林業(yè)大學(xué)江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京,210037)

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基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元串級(jí)溫差控制研究

黃亞南張愛(ài)娟胡慕伊*

(南京林業(yè)大學(xué)江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京,210037)

摘要：針對(duì)置換蒸煮鍋內(nèi)存在的溫差及溫差對(duì)象的非線性嚴(yán)重、大時(shí)滯、要求控制實(shí)時(shí)等特點(diǎn),提出了保證蒸煮鍋內(nèi)溫度一致的、基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元串級(jí)PID自適應(yīng)控制策略。該控制策略引入專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)單神經(jīng)元增益K,同時(shí)將單神經(jīng)元PID自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力與串級(jí)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,可實(shí)時(shí)快速地進(jìn)行溫差控制。在Simulink中,調(diào)用該控制策略的s函數(shù),進(jìn)行溫差對(duì)象特性的動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證其魯棒性和模型失配響應(yīng)。結(jié)果表明：該控制策略的魯棒性與自適應(yīng)性比常規(guī)溫差-流量串級(jí)PID控制及單神經(jīng)元PID串級(jí)控制更好；THJSK-1平臺(tái)中的實(shí)時(shí)控制還表明,該控制策略具有可行性。

關(guān)鍵詞：置換蒸煮；專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)；單神經(jīng)元串級(jí)PID；s函數(shù)；THJSK-1平臺(tái)

在置換蒸煮過(guò)程中,易出現(xiàn)蒸煮鍋內(nèi)料片蒸煮不均勻而產(chǎn)生溫差的現(xiàn)象,這會(huì)導(dǎo)致蒸煮終點(diǎn)時(shí)紙漿卡伯值和粗漿得率波動(dòng)較大,直接影響蒸煮粗漿的品質(zhì)。減小蒸煮鍋內(nèi)的溫差可有效避免料片蒸煮不均勻現(xiàn)象。影響蒸煮鍋內(nèi)溫度的因素很多,主要有：蒸煮鍋內(nèi)的壓力、料片和藥液成分、熱交換器出口藥液溫度、回流至蒸煮鍋?lái)敳颗c底部的藥液流量等[1]。通常，通過(guò)調(diào)節(jié)蒸煮鍋?lái)敳亢偷撞康乃幰毫髁縼?lái)控制蒸煮鍋內(nèi)的溫差[2]。由于溫度對(duì)象嚴(yán)重滯后和多種擾動(dòng)因素導(dǎo)致被控對(duì)象的非線性特點(diǎn),采用常規(guī)的溫差-流量串級(jí) PID控制系統(tǒng)對(duì)蒸煮鍋節(jié)能和紙漿質(zhì)量的控制不夠理想。

本研究設(shè)計(jì)了一種利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“E-SNPID控制器”)代替常規(guī)的蒸煮鍋溫差-流量串級(jí)控制系統(tǒng)中主控制器的控制策略,即E-SNPID串級(jí)控制策略。單神經(jīng)元PID控制器通過(guò)權(quán)系數(shù)的在線調(diào)整可以自學(xué)習(xí)和自適應(yīng),并具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性逼近特性,但其系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢,這種缺點(diǎn)是由于其增益K不能在線自調(diào)整引起的[3- 4]。因此，筆者在單神經(jīng)元PID控制器的基礎(chǔ)上,引入專(zhuān)家控制思想,構(gòu)成E-SNPID控制器。E-SNPID控制器能夠使單神經(jīng)元的增益K隨系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)變?cè)鲆婵刂?從而提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。仿真結(jié)果表明,E-SNPID串級(jí)控制策略可有效解決蒸煮鍋內(nèi)溫差問(wèn)題,控制輸出基本無(wú)超調(diào),系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,抗干擾強(qiáng),模型失配響應(yīng)好,能夠很好地滿足系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能指標(biāo)。THJSK-1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的實(shí)時(shí)控制也取得了滿意的效果,表明E-SNPID串級(jí)控制策略具有可行性。

1置換蒸煮工藝流程

為了充分利用廢液熱量,置換蒸煮系統(tǒng)中增加了便于循環(huán)置換的白液槽和黑液槽。通過(guò)冷白液、熱白液及溫?zé)岷谝涸诟髡糁蠖蔚某溲b與置換來(lái)提高蒸煮鍋內(nèi)料片的溫度。大量脫木素利用泵將蒸煮鍋內(nèi)藥液抽到熱交換器中,通過(guò)外部強(qiáng)制加熱的方式將藥液加熱到最高蒸煮溫度。當(dāng)蒸煮鍋內(nèi)平均溫度超過(guò)最高蒸煮溫度2℃ 時(shí),停止加熱,完成升溫過(guò)程。藥液繼續(xù)循環(huán)進(jìn)入保溫段,當(dāng)H因子達(dá)到設(shè)定值時(shí),蒸煮完成。本研究設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)是對(duì)升溫和保溫過(guò)程中的蒸煮鍋內(nèi)溫差進(jìn)行有效控制(見(jiàn)圖1中的虛線框),控制點(diǎn)已標(biāo)出[5]。

圖1　置換蒸煮工藝圖

2常規(guī)的溫差-流量串級(jí)控制策略

蒸煮鍋內(nèi)溫差控制主要是調(diào)節(jié)蒸煮鍋?lái)敳亢偷撞克幰毫髁康倪^(guò)程,改變藥液流量會(huì)影響蒸煮鍋內(nèi)溫度的變化速率,藥液流量變化越大,蒸煮鍋內(nèi)溫度變化就越大。因此,可以根據(jù)蒸煮鍋?lái)敳亢偷撞康臏囟炔顏?lái)調(diào)節(jié)頂部和底部的藥液流量,構(gòu)成溫差-流量串級(jí)PID控制。

目前,生產(chǎn)中運(yùn)用最廣泛的是常規(guī)溫差-流量串級(jí)PID控制方案,其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2　常規(guī)溫差-流量串級(jí)PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3　E-SNPID串級(jí)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在常規(guī)溫差-流量串級(jí)PID控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“常規(guī)PID串級(jí)控制系統(tǒng)”)中,溫差控制器PID1為主控制器,流量控制器PID2為副控制器；G1(s)、G2(s)分別為主被控對(duì)象(蒸煮鍋內(nèi)溫差對(duì)象)和副被控對(duì)象(藥液流量對(duì)象)；D1(s)、D2(s)為控制過(guò)程中存在的干擾項(xiàng)；r(s)、y(s)分別為控制系統(tǒng)的給定輸入和實(shí)時(shí)輸出。

在實(shí)際的置換蒸煮過(guò)程中,通常使蒸煮鍋?lái)敳颗c底部溫差保持在2℃；當(dāng)主被控對(duì)象偏離該設(shè)定值時(shí),主控制器進(jìn)行調(diào)節(jié),并將其輸出值作為副控制器的設(shè)定值,然后副控制器將調(diào)節(jié)蒸煮鍋?lái)敳颗c底部的藥液流量,直到主被控對(duì)象滿足設(shè)定值為止,從而實(shí)現(xiàn)蒸煮鍋內(nèi)溫差的控制。一般副控制器采用純比例控制,這樣可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,主控制器采用PID控制。但溫差對(duì)象是大滯后對(duì)象,常規(guī)PID串級(jí)控制系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)控制,而且，影響蒸煮鍋內(nèi)溫度的干擾因素很多,當(dāng)干擾因素D1(s)、D2(s)變化過(guò)大時(shí),控制輸出將會(huì)出現(xiàn)振蕩,因而難以對(duì)溫差進(jìn)行有效控制。

3基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元串級(jí)控制系統(tǒng)

本研究用E-SNPID控制器代替常規(guī)PID串級(jí)控制系統(tǒng)中的主控制器,構(gòu)成E-SNPID串級(jí)控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

考慮到副被控對(duì)象是無(wú)滯后對(duì)象,要求控制迅速,進(jìn)而仍采用純比例控制。E-SNPID控制器的基礎(chǔ)是單神經(jīng)元PID算法,其本質(zhì)是通過(guò)權(quán)系數(shù)的自學(xué)習(xí)來(lái)在線調(diào)整P、I、D參數(shù),具有較強(qiáng)的自適應(yīng)性與抗干擾性。同時(shí)，專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的引入能夠使主控制器根據(jù)誤差以及誤差的變化對(duì)大滯后對(duì)象做出快速?zèng)Q策,所以用E-SNPID控制器代替常規(guī)PID串級(jí)控制系統(tǒng)中的主控制器來(lái)控制時(shí)變、大滯后的蒸煮鍋溫差具有重要意義。

3.1單神經(jīng)元PID算法

僅用單神經(jīng)元PID控制器代替常規(guī)PID串級(jí)控制系統(tǒng)中的主控制器,構(gòu)成的單神經(jīng)元PID串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖3中虛線框內(nèi)所示。轉(zhuǎn)換器的輸入為設(shè)定值r(k)與對(duì)象輸出值y(k),r(k)和y(k)經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為單神經(jīng)元學(xué)習(xí)所需要的狀態(tài)量x1(k)、x2(k)、x3(k)。其中,ωi(k)為xi(k)在k時(shí)刻的加權(quán)系數(shù),K為單神經(jīng)元的增益,K>0。單神經(jīng)元PID控制器的控制算法描述如下[6- 8]。

狀態(tài)量的計(jì)算為：

(1)

基于有監(jiān)督的Hebb規(guī)則確定權(quán)系數(shù)的計(jì)算為：

ω1(k+1)=ω2(k)+ηIe(k)u(k)x1(k)

ω2(k+1)=ω2(k)+ηPe(k)u(k)x2(k)

(2)

ω3(k+1)=ω3(k)+ηDe(k)u(k)x3(k)

式中,ηI、ηP、ηD分別為積分學(xué)習(xí)速率、比例學(xué)習(xí)速率和微分學(xué)習(xí)速率,u(k)是單神經(jīng)元PID控制器的輸出量。常規(guī)PID控制器的參數(shù)在整定好之后將不能改變,而單神經(jīng)元PID控制器的權(quán)系數(shù)由ηI、ηP、ηD確定后仍能根據(jù)系統(tǒng)的變化而改變,體現(xiàn)其自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)特點(diǎn)。權(quán)系數(shù)的調(diào)整應(yīng)按照目標(biāo)函數(shù)ωi(k)的負(fù)梯度方向搜索，以保證學(xué)習(xí)算法收斂。但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)e(k-2)對(duì)權(quán)系數(shù)的在線學(xué)習(xí)影響很小,且e(k-2)會(huì)造成計(jì)算量明顯增加,導(dǎo)致收斂速度較慢。因此,對(duì)式(2)進(jìn)行改進(jìn),將xi(k)改成e(k)+Δe(k),即：

ωi(k+1)=ωi(k)+ηe(k)u(k)[e(k)+Δe(k)]

(3)

單神經(jīng)元PID控制器的輸出量計(jì)算為：

(4)

單神經(jīng)元PID控制器在系統(tǒng)控制的過(guò)程中,其增益K是系統(tǒng)最敏感的參數(shù),其取值對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性影響顯著。在一定范圍內(nèi),K越大,系統(tǒng)響應(yīng)速度越快,超調(diào)量越大。所以,通常希望在系統(tǒng)響應(yīng)的不同階段,K能夠取得不同的數(shù)值。

圖4　E-SNPID串級(jí)控制仿真模型圖

3.2基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元增益K的改變

單神經(jīng)元PID控制器是根據(jù)系統(tǒng)的變化并通過(guò)權(quán)系數(shù)不斷學(xué)習(xí)來(lái)達(dá)到控制的預(yù)期效果,但權(quán)系數(shù)自校正的計(jì)算過(guò)程需要時(shí)間,進(jìn)而系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢。為了提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,可以利用專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)改變單神經(jīng)元增益K,將單神經(jīng)元增益K分成幾個(gè)階段。通常在系統(tǒng)響應(yīng)初期,偏差較大時(shí)采取較大的K,加快上升速度,隨偏差的減小,應(yīng)逐步減小K；當(dāng)接近穩(wěn)態(tài)時(shí),K減小至穩(wěn)態(tài)值,以減少不必要的超調(diào)。

本文的專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)采用非線性算法,它對(duì)E-SNPID串級(jí)控制系統(tǒng)中的過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,以此達(dá)到輸出控制最小的目的。采用規(guī)則表示法,利用“if-then”結(jié)構(gòu),按照以下規(guī)則對(duì)單神經(jīng)元增益K進(jìn)行調(diào)整：

(5)

4仿真實(shí)驗(yàn)研究

為了進(jìn)行溫差特性的動(dòng)態(tài)仿真研究,在Simulink中構(gòu)造了包括E-SNPID串級(jí)控制、單神經(jīng)元PID串級(jí)控制以及常規(guī)PID串級(jí)控制的仿真模型圖[9-10]。選取的被控對(duì)象模型如表1所示[1],其中，離散化被控對(duì)象模型的采樣時(shí)間為1 s。圖4為仿真模型圖中的一部分,是E-SNPID串級(jí)控制的仿真模型圖,其中，s-function模塊為E-SNPID控制器核心算法的s函數(shù),在Simulink環(huán)境中進(jìn)行調(diào)用。

表1　被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型

常規(guī)PID串級(jí)控制的PID參數(shù)按照一步法整定,副控制器P=1；主控制器P=35,I=0.7,D=0；單神經(jīng)元PID串級(jí)控制和E-SNPID串級(jí)控制的參數(shù)按照如下規(guī)則進(jìn)行整定：

(1)先整定副控制器的比例系數(shù)P,將系統(tǒng)穩(wěn)定在一個(gè)固定值,若受主控制器影響,可在主控制器輸出后加1個(gè)零階保持器再進(jìn)行整定。

(2)整定副控制器的參數(shù)后,主控制器中單神經(jīng)元的ηD、ηI、ηP取較小值,同時(shí)選取合適的單神經(jīng)元增益K(輸出振蕩,減小單神經(jīng)元增益K；上升時(shí)間長(zhǎng),增大單神經(jīng)元增益K),再逐步增大ηI、ηP,當(dāng)響應(yīng)曲線有良好特性時(shí),再調(diào)整ηD,使輸出基本無(wú)波紋。

本次仿真中,單神經(jīng)元PID串級(jí)控制的副控制器P=1；主控制器中單神經(jīng)元增益K=2.5,ηI=0.95,ηP=10,ηD=1。E-SNPID串級(jí)控制的副控制器P=0.95；主控制器ηI=0.92,ηP=10.5,ηD=1,K根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)自適應(yīng)。

4.1在不同位置加入階躍干擾后的響應(yīng)

在升溫保溫的過(guò)程中,用中壓蒸汽加熱時(shí),蒸汽壓力可能會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),必定會(huì)影響蒸煮鍋內(nèi)的溫度變化。同時(shí),蒸煮鍋內(nèi)壓力會(huì)在調(diào)節(jié)過(guò)程中產(chǎn)生波動(dòng),也必然會(huì)影響蒸煮鍋內(nèi)溫度變化[2]。本研究在不改變被控對(duì)象模型的情況下,在不同位置加入一次階躍擾動(dòng)和二次階躍擾動(dòng)來(lái)模擬干擾情況。t=0時(shí),加入階躍為1的輸入,測(cè)試置換蒸煮鍋內(nèi)溫差對(duì)象的階躍響應(yīng)；當(dāng)溫差對(duì)象穩(wěn)定、時(shí)間達(dá)到1000 s時(shí),在主被控對(duì)象后加入值為0.5 的一次階躍干擾,模擬蒸煮鍋內(nèi)壓力變化；當(dāng)溫差對(duì)象再次穩(wěn)定、時(shí)間達(dá)到2000 s時(shí),在輸入端加入值為0.2的二次階躍干擾,模擬蒸汽壓力的波動(dòng)。E-SNPID串級(jí)控制、單神經(jīng)元PID串級(jí)控制以及常規(guī)PID串級(jí)控制的過(guò)程仿真結(jié)果對(duì)比如圖5所示。

圖5　不同控制策略下的階躍響應(yīng)曲線

由圖5可知,相對(duì)于單神經(jīng)元PID串級(jí)控制,E-SNPID串級(jí)控制的系統(tǒng)響應(yīng)曲線調(diào)節(jié)時(shí)間較短,體現(xiàn)了專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)單神經(jīng)元增益K的優(yōu)越性,在一定程度上改善了單神經(jīng)元響應(yīng)較慢的缺點(diǎn)。相對(duì)于常規(guī)PID串級(jí)控制,E-SNPID串級(jí)控制的系統(tǒng)響應(yīng)曲線無(wú)超調(diào)、無(wú)振蕩現(xiàn)象,而且過(guò)渡過(guò)程較快,表明其魯棒性很好。同時(shí)可以看出,在各個(gè)干擾下,E-SNPID串級(jí)控制都能快速無(wú)超調(diào)地達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。因此，E-SNPID串級(jí)控制有更好的動(dòng)靜態(tài)性能,抗干擾能力強(qiáng),控制的綜合性能較好。

4.2模型失配響應(yīng)

考慮到主被控對(duì)象受到多種因素的影響,其模型是實(shí)時(shí)變化的,因此，本研究將被控對(duì)象的開(kāi)環(huán)增益擴(kuò)大20%、時(shí)延擴(kuò)大2倍來(lái)模擬被控對(duì)象的非線性特點(diǎn)，分別見(jiàn)圖6和圖7。由圖6可知,當(dāng)被控對(duì)象的開(kāi)環(huán)增益出現(xiàn)失配(擴(kuò)大20%)時(shí),E-SNPID串級(jí)控制具有最快的系統(tǒng)響應(yīng)速度,無(wú)超調(diào),動(dòng)靜態(tài)性能良好。常規(guī)PID串級(jí)控制則在模型失配中,超調(diào)明顯變大,調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng),振蕩次數(shù)增加。由圖7可知,當(dāng)時(shí)延出現(xiàn)失配(擴(kuò)大2倍)時(shí),E-SNPID串級(jí)控制的優(yōu)越性更明顯,其綜合性能最好。仿真結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),當(dāng)溫差對(duì)象發(fā)生變化時(shí),E-SNPID串級(jí)控制仍能很好地滿足控制性能指標(biāo)的要求,說(shuō)明其具有良好的自適應(yīng)性,體現(xiàn)了單神經(jīng)元自學(xué)習(xí)的功能以及專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)單神經(jīng)元增益K的快速性特點(diǎn)。

圖6　開(kāi)環(huán)增益失配(擴(kuò)大20%)

圖7　時(shí)延失配(擴(kuò)大2倍)

5實(shí)時(shí)控制研究

將本研究設(shè)計(jì)的E-SNPID串級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用在“THJSK-1”型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。“THJSK-1”型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是模擬現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的裝置,它具有過(guò)程控制的動(dòng)態(tài)過(guò)程一般特點(diǎn)(大慣量、大延時(shí)、非線性)。本實(shí)驗(yàn)選擇雙容水箱串級(jí)液位控制實(shí)驗(yàn),并在水箱中放入圓錐形物體,以此來(lái)模擬非線性蒸煮溫差對(duì)象的串級(jí)控制,利用MCGS軟件進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)。

E-SNPID控制策略的實(shí)時(shí)控制響應(yīng)曲線如圖8所示。從圖8可以看出,E-SNPID串級(jí)控制的系統(tǒng)響應(yīng)速度快,控制精度高,抗干擾性能好。同時(shí),在非線性被控對(duì)象中加入干擾后,E-SNPID串級(jí)控制的輸出仍基本無(wú)超調(diào),表明其自適應(yīng)性能能夠滿足控制要求。因此,E-SNPID串級(jí)控制系統(tǒng)可以滿足蒸煮鍋節(jié)能和紙漿質(zhì)量控制性能指標(biāo)。

6結(jié)束語(yǔ)

置換蒸煮過(guò)程中的溫差會(huì)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量,針對(duì)溫差對(duì)象的非線性、大時(shí)滯、要求控制實(shí)時(shí)的特點(diǎn),提出一種用基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“E-SNPID控制器”)代替常規(guī)溫差-流量串級(jí)PID控制系統(tǒng)中的主控制器的控制策略,即E-SNPID串級(jí)控制策略。仿真結(jié)果表明,單神經(jīng)元PID控制器的自學(xué)習(xí)能力使得系統(tǒng)輸出無(wú)超調(diào),專(zhuān)家調(diào)節(jié)單神經(jīng)元增益K的過(guò)程改善了單神經(jīng)元PID控制器響應(yīng)慢的缺點(diǎn)。因此,E-SNPID串級(jí)控制具有良好的抗干擾性能和自適應(yīng)性能。在THJSK-1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的應(yīng)用還表明,E-SNPID串級(jí)控制策略具有可行性,適合普遍推廣。

圖8　E-SNPID控制策略的實(shí)時(shí)控制響應(yīng)曲線

參考文獻(xiàn)

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Single Neuron Cascade PID Control Based on Expert Experiences for

(責(zé)任編輯：陳麗卿)

Temperature Difference Control System of a Digester

HUANG Ya-nanZHANG Ai-juanHU Mu-yi*

(JiangsuProvincialKeyLaboratoryofPulpandPaperScienceandTechnology,NanjingForestryUniversity,

Nanjing,JiangsuProvince, 210037)

(*E-mail: muyi_hu@njfu.com.cn)

Abstract：Aiming at the temperature difference existing in digester, in order to ensure uniform temperature, this paper proposed a control strategy combining the advantages of the cascade control and single neuron PID control. It also introduced the gain K of single neuron regulated by the expert experiences thus could control the temperature difference moment by moment and rapidly. In the Simulink, the s-function of this control strategy was used to carry out dynamic simulation experiment of temperature difference characteristics, and verify the robustness and response to model mismatch of this control strategy. Compared to conventional temperature difference-flow PID cascade control and single neuron PID cascade control, this control strategy had better robustness and stronger adaptiveability. The results of real-time control on THJSK-1 experiment platform indicated this control strategy was feasible.

Keywords：displacement digester； expert experiences； single neuron cascade PID； s-function； THJSK-1

作者簡(jiǎn)介：黃亞南,女,1992年生;在讀碩士研究生;主要研究方向：制漿造紙過(guò)程與控制。

基金項(xiàng)目：江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PAPD)。

收稿日期：2015- 04- 07

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273；TS733+.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000- 6842(2015)04- 0038- 06

*通信聯(lián)系人：胡慕伊,E-mail:muyi_hu@njfu.com.cn。