与多个控制目标热机械制浆过程

此示例示出了如何以控制与模型预测控制器的热 - 机械制浆(TMP)植物。

植物说明

下图显示了两个阶段TMP操作的典型工艺布置。两个加压磨浆机在序列操作以产生适合于制造新闻纸的机械纸浆。

控制TMP植物的主要目的是调节能量施加到纸浆由所述电动马达,其驱动每个精磨机与良好的物理性能派生纸浆,而不会产生过量的能量成本。

次级控制目标是调节干质量流率在每个精磨机的出口处测量总质量流率(称为一致性)的比率。

在实践中,这些目标达到调节初级和次级精磨机马达负载,以及初级和次级磨浆坚定不移,受到以下限制输出:

(1)保持在低于最大额定值每个精磨机的功率。

(2)保持在临界水平以下两个精磨机的振动水平,以防止精磨机板冲突。

(3)极限的测量稠度以防止喷放管道堵塞和纤维损伤。

该工厂的操作变量包括:

  • 间隙控制器设定值,用于调节所述精磨机板之间的距离

  • 稀释流量两个炼油厂

  • 螺旋送料器的RPM

物理限制还对每一项投入。

在Simulink®中对TMP工厂进行建模金宝app

要运行这个例子,Simulink®的需要。金宝app

如果〜mpcchecktoolboxinstalled('金宝appSIMULINK')DISP(的金宝appSimulink(R)需要运行这个例子“。返回结束

下面的Simulink®模型金宝app代表了一个TMP工厂和一个MPC控制器,该控制器是为实现上述控制目标而设计的。打开模型,初始化植物数据:

open_system('mpc_tmpdemo')mpctmpinit;

MPC控制器由工作区中的MPC对象表示。它是从一个以前保存的设计:

负载mpc_tmpdemodata;mpcobj
MPC对象(创建2004年- 3月30日17:20:31):- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -采样时间:0.5(秒)预测地平线:20控制层:5工厂模式:- - - - - - - - - - - - - - - - 5操纵变量(s) - - > | 7州| | | - - > 6测量输出(s) 0测量扰动(s) - - >输入| 5 | | | - - > 0无边无际的输出(s) 0无边无际的干扰(s) - - > | | 6输出- - - - - - - - - - - - - - - -干扰和噪声模型:输出扰动模型:用户指定(输入“getoutdist(mpcobj)”获取详细信息)测量噪声模型:用户指定(输入“mpcobj. model”)。噪音”)重量:ManipulatedVariables: [0 0 0 0 0] ManipulatedVariablesRate: [0.1000 10 0.1000 0.1000] OutputVariables: [0 10 0 1 1] ECR: 1000000状态估计:默认的卡尔曼滤波器类型(“getEstimator (mpcobj)”)约束:0 < =饲料rpm < = -10 < =饲料rpm /率< =正无穷,无穷< = Pri.振动< = 1 0 < = Pri.差距设置点< = -10 < = Pri.差距设置点/率< =正无穷,无穷< = Pri.一致性< = 0.45 70 < = Pri.迪勒。流量设定值<= 250,-10 <=初始值。流量设定值/率< =正、负无穷时间间隔为< =秒振动< = 1 ............... ............... ...............70 <=秒dil流量设定值<= 250,-10 <=秒dil流量设定值/流量<= Inf, -Inf <=秒马达负载<= 9

该控制器是使用MPC设计的应用程序而设计的。

调整控制器使用MPC设计应用

点击MPC控制器块对话框中的“设计”按钮启动MPC设计的应用程序。

在优化选项卡,单击权打开权重对话框。为了更多地强调调节初级和次级精磨机马达负载和坚定不移,如下指定输入和输出权重:

在MPC设计选项卡,单击编辑方案,以打开模拟的场景对话框。为了模拟从8到9 MW主精磨机马达负载设定值变化,而不模型不匹配,如下指定模拟场景设置:

的设计变化的影响可以立即在响应曲线中观察到。

在模拟中的Simulink设计金宝app

该控制器可以在非线性植物通过运行的Simulink仿真进行测试。金宝app在优化选项卡,在更新和模拟下拉列表中,选择更新块和运行仿真电流控制器设计导出到MATLAB的工作空间,并运行在Simulink仿真。金宝app

3个范围的输出显示出与初始设定值的响应:

  • 0.4主要一致性

  • 的6 MW次级电动机负荷

  • 0.3次级一致性

bdclose ('mpc_tmpdemo'

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