造纸工艺中关键参数的PID控制

论文摘要

本论文从实际应用的角度出发,以中、小纸厂的经济型纸机定量、水分控制系统为对象,介绍了中、小纸厂的经济型纸机定量、水分控制系统的工艺流程、工作流程和此系统自动控制原理。针对这一系统的不确定、多变量强耦合、强非线性、大纯滞后、状态不完全可测、运行工况变化频繁等特性,考虑到用常规的数学方法建立模型的复杂性,因此用多元线性回归方法对此系统进行建模。本文再用BP神经网络PID控制器和常规PID控制器对已建立的模型分别进行控制,通过理论分析和仿真实验证明了BP神经网络PID控制器,和传统的PID控制器比较,有效的提高了过渡时间,保证了系统的品质,取得了很好的控制效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 中、小纸厂的经济型纸机定量、水分控制发展概况
• 1.2.1 实现中、小纸厂的经济型纸机定量、水分控制的意义
• 1.2.2 国内外相关研究概况
• 1.3 神经网络技术的发展与现状
• 1.4 本论文的内容安排及特色
• 第二章 中、小纸厂的经济型纸机定量、水分系统
• 2.1 制浆造纸过程概况
• 2.1.1 制浆过程工艺流程简介
• 2.1.2 湿部工艺流程简介
• 2.1.3 干部工艺流程
• 2.2 常见的数字量控制回路
• 2.2.1 数字量电动调节阀简介
• 2.2.2 压力控制回路
• 2.2.3 浓度控制回路
• 2.3 本章小结
• 第三章 中、小纸厂的经济型纸机定量、水分系统建模
• 3.1 线性回归方法
• 3.2 建立数学模型过程
• 3.2.1 历史数据
• 3.2.2 数学模型
• 3.3 数学模型检验
• 3.4 本章小结
• 第四章 中、小纸厂的经济型纸机定量、水分系统的硬件和软件设计
• 4.1 数字PID简介
• 4.1.1 数字PID的组成和算法
• 4.1.2 PID参数的整定
• 4.2 纸浆浓度的硬件设计
• 4.3 蒸汽压力调节的硬件设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 中、小纸厂的经济型纸机定量、水分BP神经网络PID控制的探讨
• 5.1 人工神经网络的概述
• 5.1.1 人工神经网络模型
• 5.1.2 激活函数
• 5.1.3 神经网络的特点
• 5.2 BP神经网络
• 5.2.1 BP神经网络结构
• 5.2.2 BP神经网络PID控制器的原理与算法
• 5.3 BP神经网络PID控制系统图和编程
• 5.3.1 BP神经网络设计分析
• 5.3.2 控制方法的编程过程
• 5.3.3 计算机仿真研究以及与常规PID控制系统的比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 研究总结
• 致谢
• 参考文献