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基于BP神经网络PID的纸浆浓度自适应控制
陈银环
【期刊名称】《包装工程》
【年(卷),期】2018(39)1
【摘要】目的为了克服纸浆浓度控制系统的滞后性、非线性和时变性,以提高纸浆浓度控制性能。
方法针对纸浆浓度控制问题提出一种BP神经网络PID控制技术,构建3-4-3的BP神经网络结构,并在该基础上建立BP神经网络PID控制的数学模型,利用BP神经网络实现PID参数的自适应调整。
结果仿真结果表明,BP神经网络PID控制相较于传统PID控制收敛速度更快、超调量更小、抗干扰能力更强、鲁棒性更好。
结论该控制方法实现了纸浆浓度的自适应控制,为纸浆浓度的最优控制提供了一种有效可行的控制方法。
【总页数】5页(P146-150)
【关键词】纸浆浓度控制;BP神经网络;PID;参数自适应调整;仿真
【作者】陈银环
【作者单位】四川建筑职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB484.1
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1.基于BP神经网络PID自适应控制的无刷直流电动机控制方法 [J], 秦鹏;李宏;张殿军
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控制系统仿真课程设计说明书题目：基于模糊控制器的纸浆浓度控制系统基于模糊控制器的纸浆浓度控制系统摘要:针对纸浆生产过程中与产品质量密切相关的纸浆浓度和流量的稳定性,为解决纸浆浓度控制和测量存在的问题,设计了基于模糊控制技术的纸浆浓度流量计算机控制系统。
该系统根据生产工艺要求采用计算机控制和浓度模糊控制器,对制浆生产过程需要的纸浆浓度、流量以及计算绝干量进行控制。
实际运行结果表明,系统运行可靠,浓度、流量等控制量波动小、精度高,能够满足生产要求,达到了设计目的。
Abstract : To the stability of the consistency and flowing velocity of paper pulp affecting the quality of paper , computer control system of paper pulp consistency and flowing velocity is designed based on fuzzy control technology , according to the problems existing in controlling and measuring the consistency of paper pulp during paper manufacture. The consistency and flowing velocity of paper pulp must be controlled and the dry component of paper pulp must be calculated in paper manufacturing. According to the requires of technics , a computer control system with a fuzzy controller of consistency and flowing velocity is designed. Practical running shows that the system is reliable , and with low disturbance and high precision of the control variables such as consistency and flowing velocity. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Key words : computer control ; fuzzy controllfer ; kingview ; dry component目录目录 (II)第一章前言 (1)1.1 引言 (1)1.2 模糊控制器的优点 (1)第二章模糊控制器的简介 (2)2.1 模糊控制器的基本结构和组成 (2)第三章模糊控制器的设计 (3)3.1 设计参数 (3)3.2 确定模糊控制器 (4)3.3系统的仿真 (5)总结 (7)参考文献 (8)第一章前言1.1引言针对纸浆浓度控制系统具有大纯滞后和模型不确定的特性，传统的PID控制已经不能很好的控制纸浆浓度，为了解决纸浆浓度控制和测量存在的问题,设计了基于模糊控制技术的纸浆浓度控制系统。
中高速生活用纸机制浆过程控制系统探究随着中国经济的快速进步和人民生活水平的提高，纸张作为一种必需品在我们的平时生活中扮演着重要角色。
中高速生活用纸机制浆过程控制系统是纸张生产中不行或缺的关键技术之一。
它的探究不仅能够提高纸张生产的质量和效率，还有助于缩减资源消耗和环境污染。
本文将对中高速生活用纸机制浆过程控制系统进行详尽的探究和分析。
中高速生活用纸机制浆过程控制系统是指在纸张制造过程中，通过自动化和高级控制技术来实现对浆料的精确控制和测量。
这一系统主要包括控制硬件、控制软件和传感器等组成部分。
其功能主要包括浆料浓度的实时监测、流量调整、温度控制等。
通过对浆料的精确控制，可以确保纸张的质量和生产效率。
起首，中高速生活用纸机制浆过程控制系统需要使用高精度的传感器来实现对浆料浓度的实时监测。
传感器可以通过测量浆料中的固体颗粒浓度来实现浓度的控制。
传感器不仅要具备高灵敏度和高精度的特点，还需要具备快速响应和稳定性能。
通过对传感器信号的实时采集和处理，可以准时调整浆料的供给量，从而保持浆料浓度的稳定和合理。
其次，中高速生活用纸机制浆过程控制系统需要实现对浆料流量的调整。
通过对浆料的流量进行监测和控制，可以保证纸张的质量和生产效率。
浆料的流量控制主要通过调整泵的运行速度来实现。
利用控制软件对泵运行速度进行自动调整，可以实现对浆料流量的精确控制。
同时，也可以依据生产需要对浆料的供给量进行实时调整，从而满足不同纸张品种的生产要求。
再次，在中高速生活用纸机制浆过程控制系统中，温度控制是一个重要的环节。
纸张的质量和性能很大程度上取决于浆料的温度。
通过控制浆料的温度，可以保证纸张的质量和生产效率。
温度控制可以通过传感器对浆料的温度进行实时监测，并通过控制软件对加热或冷却设备进行自动控制。
通过精确控制浆料的温度，可以确保纸张的质量和性能的稳定和一致性。
最后，中高速生活用纸机制浆过程控制系统还需要思量节能和环保的问题。
在纸张生产中，大量的能源被消耗，同时也会产生大量的废水和废气。
基于变论域模糊PID的纸浆浓度控制系统研究胡亚南;宁奎伟;赵锦文【摘要】针对传统模糊PID控制器因变量论域、比例因子、量化因子等参数设置固定不能实现纸浆浓度精确控制的问题,本课题提出将变论域思想与模糊PID控制相结合的变论域模糊PID控制算法.首先在模糊控制器中引入论域伸缩因子使模糊控制器输入输出变量的论域范围随纸浆浓度误差及误差变化率进行伸缩调整,以提高模糊控制器的控制精度;然后利用变论域模糊控制器对PID的3个参数进行调整,实现PID控制器的实时在线整定.仿真结果表明,变论域模糊PID控制算法可以有效地克服纸浆浓度控制过程存在的时变性、多干扰、时滞性缺点,能够实现纸浆浓度控制的稳定性和精确性.现场实际应用表明,应用变论域模糊PID控制算法的控制系统可将上浆浓度误差控制由±0.3％降为±0.025％以内.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】6页(P44-49)【关键词】纸浆浓度;变论域;模糊控制;Simulink【作者】胡亚南;宁奎伟;赵锦文【作者单位】西京学院,陕西西安,710021;陕西西微测控工程有限公司,陕西咸阳,712000;西京学院,陕西西安,710021【正文语种】中文【中图分类】TS736+.3纸浆浓度是制浆造纸生产过程中重要的工艺参数之一，纸浆浓度的稳定性和精确性直接影响浆料和纸张质量，因此精确且稳定控制纸浆浓度是造纸工业的重要任务[1]。
在实际制浆过程中，纸浆浓度受浆料流速、调浓水压、浓度测量仪工艺安装位置、浆管布局、打浆度等多种因素影响使纸浆浓度控制过程具有一定的时滞性和时变性。
另外，浓度测量仪的测量精度及稳定性、浓度调节阀调节精度也是影响纸浆浓度控制精度的主要因素。
为提高纸浆浓度控制效果，可以从硬件和控制算法两方面入手。
目前，国内纸浆浓度控制系统一般采用传统PID控制器，该PID控制器结构简单、鲁棒性强、动态响应快，但调节过程中P、I、D参数固定，不能达到理想的控制效果[2]。
纸浆浓度的专家-模糊PID控制系统赵倩梅;陈帅帅;胡慕伊;熊智新【摘要】介绍了应用于纸浆浓度控制的模糊控制与专家控制复合控制系统.根据纸浆浓度本身存在的大滞后特性以及模型的不确定性,结合模糊控制和专家控制二者各自的优缺点进行探讨,并利用Matlab仿真对比.结果表明,专家-模糊PID控制的控制性能明显优于传统PID控制系统,能很大程度地改善系统的动态特性,使得系统更快地进入稳定状态,具有良好的鲁棒性.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2015(034)012【总页数】4页(P53-56)【关键词】纸浆浓度;模糊控制;专家控制;Matlab仿真【作者】赵倩梅;陈帅帅;胡慕伊;熊智新【作者单位】南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037;南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室,江苏南京,210037【正文语种】中文【中图分类】TP273在造纸过程中,纸浆浓度的稳定性关系着最终成纸的质量,因此稳定且精确地调节纸浆浓度是造纸过程自动化的一项艰巨任务[1]。
纸浆浓度是一个大滞后的控制对象,现在大部分纸厂采用传统PID控制来控制纸浆浓度。
传统PID控制结构简单,使用方便,然而由于纸浆浓度控制的工艺参数经常发生变化,简单的PID控制很难始终保持最优运行,具有时变性,有时甚至会出现稳定性波动从而影响整个制浆和抄纸流程[1-2],所以引入专家控制来改善系统的控制效果。
根据纸浆浓度的特性、纸机系统本身存在的非线性等问题,本文提出将模糊控制、专家控制及PID控制结合,在不同的阶段采取不同的控制方案,扬长避短,从而提高控制系统的性能[2]。
纸浆浓度控制系统由流量传感器、浓度传感器、控制器(在本文中即为专家-模糊PID控制器)、送浆泵和调节阀组成[3- 4],如图1所示。
造纸配浆自动控制系统的设计与实现论文•相关推荐造纸配浆自动控制系统的设计与实现论文导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式，自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合，同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。
控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计，显示操作程序使用VisualC++6.0开发，接口程序利用WinDriver进行开发。
在本系统中，控制程序采用软件组态方式实现关键词:纸浆，软件组态，动态链接库，DDCRun0.引言随着造纸机车速的提高和设备的更新，原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代，而在管道配浆方式中，采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式，比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。
配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比，具有配浆效果好，浆种配比稳定等优点。
1.配浆自动控制系统总体设计纸浆配浆采用绝干量比例控制方式，自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合，同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。
为了保证生产的正常运行，防止成浆池缺浆和满浆，在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时，需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。
2.配浆自动控制系统的硬件设计2.1 硬件结构2.1.1浓度的检测与控制浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器，电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。
2.1.2流量的检测与控制流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计，检测精度为0.5%，长时间测量累计误差小于1%。
伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器，变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。
2.2 硬件抗干扰技术在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。
我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板，该板使用三总线隔离的形式，使其抗干扰能力大大增强。
目录一、设计背景 (1)二、纸浆浓度控制系统的数学模型及工作原理............ 错误!未定义书签。
2.1纸浆浓度控制系统的数学模型·····························2.2纸浆浓度控制系统的工作原理·································三、单片机硬件电路.................................. 错误!未定义书签。
3.1ADC0809模数转换器 ........................... 错误!未定义书签。
3.2选择芯片89C51 ............................... 错误!未定义书签。
3.3蜂鸣器··················································3.4硬件原理图···············································五、主要程序........................................ 错误!未定义书签。
废纸制浆过程自动控制系统的研究与实现废纸制浆过程自动控制系统的研究与实现引言：废纸制浆是一种环保的纸浆生产方式，主要利用回收的废纸进行制浆，降低了对森林资源的依赖性，减少了环境污染。
然而，废纸制浆过程中存在着一些技术难题，如浆料的质量不稳定、生产效率低下等。
为了解决这些问题，自动控制系统被引入到废纸制浆过程中，通过对浆料质量、温度、浓度等关键参数进行监测和控制，提高生产效率和纸浆质量，降低能耗，使废纸制浆工艺更具竞争力和可持续性。
一、废纸制浆过程的特点和挑战废纸制浆过程相较于传统造纸工艺具有以下特点：1) 原料质量不稳定。
废纸的种类和质量不尽相同，含有各种杂质，如油墨、胶水、硅灰等，使得浆料的成分复杂多样；2) 基础设施老化。
许多废纸制浆厂使用的设备和管道陈旧，导致操作不稳定，效率低下；3) 能耗较高。
废纸制浆过程中，需要进行多次的搅拌、洗涤、筛选等工艺，能耗较高，严重影响了可持续发展。
二、废纸制浆自动控制系统的研究现状为了解决废纸制浆过程中的难题，研究人员致力于开发和应用自动控制系统。
目前，国内外学者在废纸制浆自动化控制方面已取得了一些进展，主要体现在以下几个方面：1) 基于感知技术的浆料质量监测。
通过引入图像识别、智能传感技术等，对废纸浆料中的各种杂质进行检测和分类，以实现对原料性质的自动监测和控制。
2) 基于模型预测控制的浆料成分控制。
通过建立数学模型，预测浆料的成分含量，并根据模型结果对废纸制浆过程进行控制，以保证纸浆的质量稳定。
3) 基于工业网络的远程监控和故障诊断。
利用工业互联网技术实现对废纸制浆过程的远程监控和故障诊断，提高生产效率和故障维护的效率。
三、自动控制系统在废纸制浆过程中的应用废纸制浆过程自动控制系统在实际应用中取得了一定的成果。
例如，通过测量浆料中的电导率、温度等参数，实时分析废纸特性，使用PID控制算法实现对浆料质量的自动控制。
该系统能够实时调整原料投放比例，控制浆料的浓度和PH值，提高纸浆的质量和成品率。
