聚合反應釜內溫度建模與在線校正策略的研究

間歇反應是一種重要的化工生產方式,聚合反應是間歇反應中一種zui常見的反應過程,間歇聚合生產方式廣泛應用于批量或者半批量過程工業中。為了保證產品的質量、產量和生產安全,許多間歇聚合生產過程都采用基于模型的先進控制策略對溫度變量進行控制,因此研究聚合反應溫度模型有非常重要的意義。首先分析實驗室的間歇反應釜控制系統,對其加熱和冷卻回路進行研究。根據間歇聚合反應的特點,并結合實驗室的實際系統確定了控制方案。對夾套溫度,采用常規的PID策略可以滿足控制要求。而間歇聚合反應中釜內溫度具有大滯后、非線性、大時變的特性,使得對釜內溫度的控制非常困難。為了更好的跟蹤間歇聚合反應釜內溫度的工藝要求,需要采用先進控制策略控制釜內溫度,而建模是實施先進控制的基礎。在目前普遍使用的建模方法是機理建模和實驗建模基礎上,通過對聚合反應的機理進行分析,建立了釜內溫度機理模型。由于聚合反應過程非常復雜,需要采用模型校正技術對機理模型進行在線校正。為此,用一階慣性純滯后模型代替機理模型,提出一種利用在線辨識對模型參數進行實時修正的模型校正策略。zui后利用MATLAB強大的數據處理能力和WinCC良好的界面組態功能,建立了模型校正系統,二者之間是用OPC技術無縫連接的。實驗結果表明,建模方法和模型在線校正策略能夠有效跟隨對象的變化,為實現聚合反應過程的先進控制技術奠定了基礎。