聚合反应釜自调整模糊PID控制器的设计

聚合反应釜自调整模糊PID控制器的设计及仿真张文丽，逄海萍（青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛266042）等特点，将模糊控制算法与PID控制算法相结合，设计了一种自调整模糊PID控制器，能够实现在线自调整PID参数。仿真研究表明，该控制器具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好且算法简单等优点，是一种提高聚合反应釜温度控制效果的有效方法。

　　聚合反应过程是一个非线性、时变，有纯滞后的过程，对这类系统难以建立精确的数学模型。传统的PID控制主要是针对具有确切模型的线性过程，而当被控对象的模型或参数发生变化时，传统的PID控制存在着参数修改不方便、不能进行自调整等缺点，因此，对于聚合反应釜这类非线性、时变过程难以实现精确的控制。模糊控制不依赖于精确的数学模型，它是根据系统的动态信息和模糊控制规则进行推理以获得合适的控制量，因此具有较强的鲁棒性。本文在传统PID控制的基础上，结合模糊控制对PID控制器参数进行在线自调整，设计出自调整模糊PID控制器，以适应聚合反应釜系统的参数变化和工作条件变化。

　　1聚合反应工艺特点聚合反应釜是化工生产中常用的一类反应器，当投放原料后，先在夹套中通以高压蒸汽，当加热到预定反应温度后就停止加热，反应过程中在夹套中通以冷却剂传热。聚合反应过程中伴有强烈的放热效应，并且反应的放热速率与反应温度之间是一种正反馈自激的关系。也就是说，若为：某种扰动使反应温度有所增加，聚合反应的速率就会增加，放热速率也会增加，会使反应温度进一步上升，甚至会引起“聚爆”现象，使整个釜内的产品变成废品，并且会影响安全生产。按照工艺要求，这些反应一般要经过加热、恒温、冷却等过程，当原料配比、浓度等确定后，准确控制反应的温度是保证产品质量和产量的关键。

　　以聚氨酯发泡胶粘剂的反应过程为例，首先是一次升温及加料。升温到（80*2）*C时，进行二次加料，将温度恒定在（80*2）*C，反应釜进行放热过程，釜为常压运行，经过3h恒温后冷却到常温。