【技术实现步骤摘要】
本申请涉及卷烟生产，更具体地，涉及一种润叶机的出口温度和出口水分控制方法及装置。
技术介绍
1、卷烟制丝润叶机的控制原理主要是通过控制加热器、加水流量控制系统、风机等设备的工作状态和参数实现。具体来说，制丝润叶机的控制系统通常由plc控制器、触摸屏、传感器、执行器等组成。通过采集和处理传感器反馈的温度、湿度、压力等参数，控制加热器、加水流量控制系统、风机等设备的工作状态和参数，从而实现对卷烟制丝过程中温度、湿度、气流等关键参数的控制和调节，这样可以保证卷烟的品质和口感，并且提高生产效率。此外，筒体内部设置排潮系统，抽取部分含水、含热废气进行排放，以恒定物料的温度，同时接地影响物料含水率。
2、现有的制丝润叶机为非线性系统，行业上多采用pid回路进行控制。通常使用出口物料水分的样本值作为后馈数据进行水分控制，以此反馈控制加水流量进行单回路控制，如图1中的1#pid所示。常见地，制丝润叶机温度控制方法以出口物料温度的样本值作为后馈数据进行控制，以此反馈蒸汽流量进行调节从而进行级联的单回路控制，如图1中的2#pid所示。由于蒸汽介质含水且含热量，当出口物料温度出现偏差时，系统会对蒸汽流量进行调节，从而导致物料水分出现波动；又由于水介质存在降温作用，当出口物料水分出现偏差时，系统会对加水流量进行调节，从而导致物料温度出现小范围波动。
3、综上，制丝润叶机出口水分控制和出口温度控制虽采用单回路pid控制，但两者之间存在一定的非线性系统的耦合关系。当一个回路出现波动进入调节时，势必会或多或少地影响另外一个回路。>
技术实现思路
1、本申请提供一种润叶机的出口温度和出口水分控制方法及装置，在加水流量和蒸汽流量的单闭环负反馈pid控制回路均进入稳定控制阶段并且二者满足解耦条件时对二者进行解耦控制，以此来提高控制系统的精准度、稳定性、收敛性和鲁棒性。
2、本申请提供了一种润叶机的出口温度和出口水分控制方法，包括：
3、润叶机进入工艺预热或者生产阶段模式时，采用第一单闭环负反馈pid控制回路对水分控制回路中的加水流量进行控制，采用第二单闭环负反馈pid控制回路对温度控制回路中的蒸汽流量进行控制；
4、判断第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路是否均进入稳定控制阶段；
5、若是，则判断第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路是否满足解耦条件；
6、若是，则在第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路的输出端串接解耦控制器，并计算解耦控制器的传递函数矩阵的传递函数；
7、依据传递函数对解耦控制器进行控制，实现润叶机的出口温度与出口水分的解耦控制。
8、优选地，第一单闭环负反馈pid控制回路或第二单闭环负反馈pid控制回路满足如下条件时进入稳定控制阶段：
9、在预设的持续时间内，第一单闭环负反馈pid控制回路或第二单闭环负反馈pid控制回路的实际输入值的波动范围小于或等于对应的第一阈值，且设定值与实际值输入值的差值的绝对值小于或等于对应的第二阈值。
10、优选地，判断第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路是否满足的解耦条件，具体包括：
11、构建第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路组成的线性化系统；
12、通过线性化系统采集多通道静态增益矩阵；
13、若多通道静态增益矩阵内的元素满足预设条件，则第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路满足的解耦条件。
14、优选地，多通道静态增益矩阵至少包括两个第一相对增益和两个第二相对增益；
15、采集第一相对增益包括：
16、将线性化系统中加水流量输入值和蒸汽流量输入值的开关均设置为开环状态，手动控制加水流量输入值或蒸汽流量输入值不变，手动对蒸汽流量输入值或加水流量输入值施加第一阶跃信号，获得第一阶跃信号带来的出口物料水分或出口物料温度的变化，作为第一增益；
17、将加水流量输入值或蒸汽流量输入值的开关设置为闭环状态，手动对蒸汽流量输入值或加水流量输入值施加第一阶跃信号，获得第一阶跃信号带来的出口物料水分或出口物料温度的变化，作为第二增益；
18、计算第一增益与第二增益的比值，作为第一相对增益。
19、优选地，采集第二相对增益包括：
20、将加水流量输入值和蒸汽流量输入值的开关均设置为开环状态，手动控制加水流量输入值或蒸汽流量输入值不变，手动对蒸汽流量输入值或加水流量输入值施加第二阶跃信号，获得第二阶跃信号带来的出口物料水分或出口物料温度的变化，作为第三增益；
21、将加水流量输入值或蒸汽流量输入值的开关设置为闭环状态，手动对蒸汽流量输入值或加水流量输入值施加第二阶跃信号，获得第二阶跃信号带来的出口物料水分或出口物料温度的变化，作为第四增益；
22、计算第三增益与第四增益的比值，作为第二相对增益。
23、本申请还提供一种润叶机的出口温度和出口水分控制装置，包括第一控制模块、第一判断模块、第二判断模块、串接模块以及第二控制模块；
24、第一控制模块用于在润叶机进入工艺预热或者生产阶段模式时，采用第一单闭环负反馈pid控制回路对水分控制回路中的加水流量进行控制，采用第二单闭环负反馈pid控制回路对温度控制回路中的蒸汽流量进行控制；
25、第一判断模块用于判断第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路是否均进入稳定控制阶段；
26、第二判断模块用于判断第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路是否满足解耦条件；
27、串接模块用于在第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路的输出端串接解耦控制器，并计算解耦控制器的传递函数矩阵的传递函数；
28、第二控制模块用于依据传递函数对解耦控制器进行控制，实现润叶机的出口温度与出口水分的解耦控制。
29、优选地，第一单闭环负反馈pid控制回路或第二单闭环负反馈pid控制回路满足如下条件时进入稳定控制阶段：
30、在预设的持续时间内，第一单闭环负反馈pid控制回路或第二单闭环负反馈pid控制回路的实际输入值的波动范围小于或等于对应的第一阈值，且设定值与实际值输入值的差值的绝对值小于或等于对应的第二阈值。
31、优选地，第二判断模块包括构建模块、增益矩阵采集模块以及第三判断模块；
32、构建模块用于构建第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈pid控制回路组成的线性化系统；
33、增益矩阵采集模块用于通过线性化系统采集多通道静态增益矩阵；
34、第三判断模块用于在多通道静态增益矩阵内的元素满足预设条件时，判定第一单闭环负反馈pid控制回路和第二单闭环负反馈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，所述第一单闭环负反馈PID控制回路或所述第二单闭环负反馈PID控制回路满足如下条件时进入稳定控制阶段：
3.根据权利要求1所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，判断所述第一单闭环负反馈PID控制回路和所述第二单闭环负反馈PID控制回路是否满足的解耦条件，具体包括：
4.根据权利要求3所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，所述多通道静态增益矩阵至少包括两个第一相对增益和两个第二相对增益；
5.根据权利要求4所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，采集所述第二相对增益包括：
6.一种润叶机的出口温度和出口水分控制装置，其特征在于，包括第一控制模块、第一判断模块、第二判断模块、串接模块以及第二控制模块；
7.根据权利要求6所述的润叶机的出口温度和出口水分控制装置，其特征在于，所述第一单闭环负反馈PID控制回路或所述第二单闭环负反馈PID
8.根据权利要求6所述的润叶机的出口温度和出口水分控制装置，其特征在于，所述第二判断模块包括构建模块、增益矩阵采集模块以及第三判断模块；
9.根据权利要求8所述的润叶机的出口温度和出口水分控制装置，其特征在于，所述增益矩阵采集模块包括第一增益采集模块、第二增益采集模块以及第一计算模块；
10.根据权利要求9所述的润叶机的出口温度和出口水分控制装置，其特征在于，所述增益矩阵采集模块还包括第三增益采集模块、第四增益采集模块以及第二计算模块；
...【技术特征摘要】
1.一种润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，所述第一单闭环负反馈pid控制回路或所述第二单闭环负反馈pid控制回路满足如下条件时进入稳定控制阶段：
3.根据权利要求1所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，判断所述第一单闭环负反馈pid控制回路和所述第二单闭环负反馈pid控制回路是否满足的解耦条件，具体包括：
4.根据权利要求3所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，所述多通道静态增益矩阵至少包括两个第一相对增益和两个第二相对增益；
5.根据权利要求4所述的润叶机的出口温度和出口水分控制方法，其特征在于，采集所述第二相对增益包括：
6.一种润叶机的出口温度和出口水分控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭奔，汤尧平，李汉莹，徐锦青，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。