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。

这家工厂的操纵变量包括:

  • 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TMP厂的Simulink建模万博1manbetx

要运行这个例子,Simulink®的需要。万博1manbetx

如果〜mpcchecktoolboxinstalled('万博1manbetxSIMULINK')DISP(的万博1manbetxSimulink(R)需要运行这个例子“。返回结束

下面的Simulink模型表万博1manbetx示上述一个TMP植物和MPC控制器设计用于控制目标。该模型被打开和工厂数据初始化:

open_system('mpc_tmpdemo')mpctmpinit;

MPC控制器通过在工作区中的MPC对象表示。这是从以前保存的设计装:

加载mpc_tmpdemodata;mpcobj
MPC对象(30-MAR-2004十七时二十○分31秒创建):---------------------------------------------采样时间:0.5(秒)预测范围:20控制地平线:5工厂模型:-------------- 5操作变量(多个)- > |7个国|||  - > 6测量的输出(一个或多个)0测量的干扰(S) - > |5个输入|||  - > 0未测定的输出(一个或多个)0未测量的干扰(S) - > |6个输出| -------------- Disturbance and Noise Models: Output disturbance model: user specified (type "getoutdist(mpcobj)" for details) Measurement noise model: user specified (type "mpcobj.Model.Noise" for details) Weights: ManipulatedVariables: [0 0 0 0 0] ManipulatedVariablesRate: [0.1000 10 0.1000 10 0.1000] OutputVariables: [0 10 0 1 10 1] ECR: 1000000 State Estimation: Default Kalman Filter (type "getEstimator(mpcobj)" for details) Constraints: 0 <= Feed rpm <= 35, -10 <= Feed rpm/rate <= Inf, -Inf <= Pri. vibration <= 1 0 <= Pri. gap set point <= 1, -10 <= Pri. gap set point/rate <= Inf, -Inf <= Pri. consistency <= 0.45 70 <= Pri. dil. flow set point <= 250, -10 <= Pri. dil. flow set point/rate <= Inf, -Inf <= Sec. vibration <= 1 ............... ............... ............... 70 <= Sec. dil flow set point <= 250, -10 <= Sec. dil flow set point/rate <= Inf, -Inf <= Sec. motor load <= 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设计万博1manbetx

该控制器可以在非线性植物通过运行的Simulink仿真进行测试。万博1manbetx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。万博1manbetx

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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