氯乙酸氯化工艺过程控制系统的应用研究

【摘要】氯乙酸是随着工业生产水平发展同时发展起来的一种应用广泛的化学原料，其氯化工艺所采用的氯化技术效率高、污染低，具有很好的经济效益，具有很强的发展潜力。本文以分析其工艺及氯化原理作为基础提出了控制方案，并设计额PID控制器，但是这种控制器不能在具有非线性、含有大滞后环节以及受控对象的传递函数的参数发生变化的系统中获得良好的控制效果。本论文设计并应用模糊控制、神经网络方法以解决过程生产中存在的上述难题，随之设计了氯化过程反应釜压力、温度控制器使系统能够按设定值稳定运行。具体内容如下：本文首先介绍了氯乙酸氯化过程的反应原理和工艺过程，对其反应原理和工艺过程做了分析，提出氯乙酸氯化工艺启动前后控制任务，根据氯乙酸氯化工艺状况制定整体控制方案。其次本文对氯乙酸氯化过程中反应釜压力、氯气流量以及扰动量之间的关系和对控制方式做了详细研究。设计了双闭环控制结构，设计内环模糊控制器并建立模糊规则，对外环结构设计了模糊PID控制器以便提高控制器对系统的自适应能力。对所设计的模糊PID控制器与PID、模糊控制器进行了仿真，并将结果相互比较，分析各控制器的优缺点，仿真实验结果表明模糊PID控制器在快速、稳定和控制精度上具有明显优势。随后本文对反应釜温度控制系统设计了多种控制器。文中介绍了针对温度控制系统的神经网络PID控制器的设计方法，依据传统控制和神经网络设计了四种控制器，从仿真结果上将这些控制器的控制效果做了对比，并分析了各控制器的优缺点，对比结果表明神经网络PID控制器更快速，更稳定，更适合反应釜温度控制系统。
【作者】晏志飞；
【导师】刘朝英；
【作者基本信息】河北科技大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】氯乙酸氯化过程；压力与流量控制；模糊PID；温度控制；神经网络PID；

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