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间歇蒸煮过程的降阶模型与蒸煮终点卡伯值预测控制研究
1
作者
刘守元
魏代兴
+6 位作者
刘聪汉
宋晓轩
辛丽平
江才嘉
吴永玲
范锐
孙荣荣
《中国造纸学报》
北大核心
2025年第2期164-172,共9页
本研究提出一种基于子空间辨识的模型预测控制(MPC)算法,通过扩展普渡模型对间歇蒸煮制浆过程中固相、自由液相和截留液相的组分浓度变化进行模拟仿真,采用子空间系统辨识的数值算法(N4SID)对非线性间歇蒸煮过程的动力学模型进行降阶,...
本研究提出一种基于子空间辨识的模型预测控制(MPC)算法,通过扩展普渡模型对间歇蒸煮制浆过程中固相、自由液相和截留液相的组分浓度变化进行模拟仿真,采用子空间系统辨识的数值算法(N4SID)对非线性间歇蒸煮过程的动力学模型进行降阶,建立低维降阶状态空间模型,并引入龙伯格观测器对其状态变量进行在线估计,结合MPC策略,实现间歇蒸煮过程的精确控制。Matlab仿真结果表明,在开发的MPC算法作用下,系统能够抑制蒸煮过程中的卡伯值波动,确保蒸煮终点的纸浆卡伯值达到预设值且误差≤2%;所建立的间歇蒸煮过程4阶状态空间模型与扩展普渡模型拟合度可达99.80%,能较好与真实系统匹配,有效减少预测控制算法的计算复杂度。
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关键词
间歇蒸煮过程
卡伯值
扩展普渡模型
模型降阶
模型预测控制
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职称材料
间歇蒸煮过程的硬度控制策略
被引量:
2
2
作者
颜文俊
孙优贤
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
1993年第1期25-30,共6页
本文针对草料间歇蒸煮过程的特点,建立了一个硬度(Kappa值)与H-因子直接相关的动态控制模型,给出了这个模型的参数估计方法,并用实验数据进行了验证。最后提出了一种适用于大时滞系统、对模型参数不敏感的内模控制方案,并对该结构的特...
本文针对草料间歇蒸煮过程的特点,建立了一个硬度(Kappa值)与H-因子直接相关的动态控制模型,给出了这个模型的参数估计方法,并用实验数据进行了验证。最后提出了一种适用于大时滞系统、对模型参数不敏感的内模控制方案,并对该结构的特征进行了分析。
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关键词
间歇蒸煮过程
硬度
敏感
内模控制
适用
实验数据
大时滞
控制策略
模型
验证
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职称材料
竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度数学模型研究
被引量:
1
3
作者
张远秋
宋海农
+3 位作者
王双飞
艾矫燕
郑艳民
郭凯
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期140-145,共6页
研究了竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的变化规律,得出竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的数学模型及确定其参数的数学模型。采用数学模型方法,通过测定蒸煮过程某一点的有效碱浓度,便可对蒸煮过程有效碱浓度进行较好的预测。
关键词
竹子
硫酸盐法
间歇蒸煮过程
有效碱浓度
数学模型
造纸
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职称材料
间歇蒸煮过程的建模与控制
被引量:
2
4
作者
冯旭
孙优贤
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
1993年第1期13-18,共6页
基于机理分析,本文研究了间歇蒸煮过程的建模问题,为了实现计算机控制,建模时我们仅考虑了本质性的因素,略去了次要因素的影响。在所建立模型的基础上,我们讨论了控制策略,控制方案也是根据便于用计算机实现的原则确定的。
关键词
建模与控制
建立模型
计算机控制
控制方案
控制策略
机理分析
间歇蒸煮过程
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职称材料
基于定性知识和线性PLS的间歇蒸煮过程Kappa值软测量方法
5
作者
李向阳
朱学峰
+1 位作者
黄道平
刘焕彬
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2002年第16期55-57,共3页
间歇制浆蒸煮过程是一个复杂的物理化学过程,蒸煮过程的各变量之间的关系是本质非线性的。文章应用蒸煮过程各变量的定性知识对过程数据进行变换,经过变换后的数据之间的关系的非线性程度得到降低,因而线性PLS建模方法也能较好地应用,...
间歇制浆蒸煮过程是一个复杂的物理化学过程,蒸煮过程的各变量之间的关系是本质非线性的。文章应用蒸煮过程各变量的定性知识对过程数据进行变换,经过变换后的数据之间的关系的非线性程度得到降低,因而线性PLS建模方法也能较好地应用,避免了因采用非线性PLS算法而引起的复杂计算和稳定性分析。PLS方法不仅能见到主导变量和辅助变量之间的外部关系,还能看到因子之间的内部关系。对实际蒸煮过程数据的应用表明,该软测量方法是有效的。
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关键词
定性知识
线性PLS
间歇蒸煮过程
KAPPA值
软测量方法
造纸
制浆工艺
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职称材料
竹子硫酸法间歇蒸煮过程纸浆卡伯值机理数学模型研究
6
作者
张远秋
杨崎峰
+1 位作者
艾矫燕
王双飞
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期146-150,共5页
研究了竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的数学模型以及其参数的确定方法。根据蒸煮化学脱木素动力学,利用有效碱浓度数学模型、卡伯值与木素的函数关系,推导出竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程纸浆卡伯值机理数学模型,并进行了实验验证。...
研究了竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的数学模型以及其参数的确定方法。根据蒸煮化学脱木素动力学,利用有效碱浓度数学模型、卡伯值与木素的函数关系,推导出竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程纸浆卡伯值机理数学模型,并进行了实验验证。使用卡伯值机理数学模型进行预测时,结果表明其具有理想的预测准确性。由于模型具有较理想的工艺变化适应能力,且方法简单易行,有望应用于生产控制。
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关键词
竹子
硫酸法
间歇蒸煮过程
纸浆
卡伯值机理
数学模型
有效碱浓度
动力学
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职称材料
间歇蒸煮过程软测量建模综述
被引量:
5
7
作者
单鸿亮
王文海
孙优贤
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期195-200,共6页
蒸煮是制浆造纸的重要一环。蒸者过程的复杂性、不确定性导致了过程参数检测的困难。文中对间歇蒸煮过程中的软测量建模技术进行了综述。从建立软测量模型的方法、影响模型性能的因素以及模型的在线校正等方面 ,结合实际应用进行了详细...
蒸煮是制浆造纸的重要一环。蒸者过程的复杂性、不确定性导致了过程参数检测的困难。文中对间歇蒸煮过程中的软测量建模技术进行了综述。从建立软测量模型的方法、影响模型性能的因素以及模型的在线校正等方面 ,结合实际应用进行了详细讨论。分析了将软测量模型应用到蒸煮过程中存在的问题及原因 。
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关键词
间歇蒸煮过程
制浆造纸
软测量模型
过程
参数
建模
在线校正
不确定性
性能
复杂性
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职称材料
间歇蒸煮过程计算机优化控制系统
被引量:
9
8
作者
许向阳
于玲
+3 位作者
祝和云
孙优贤
黄锦华
刘春才
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2000年第1期98-102,共5页
针对立式蒸煮锅设计了一套基于DCS控制系统的间歇蒸煮过程计算机优化控制系统 ,实现了对木浆卡伯值的精确预报和升温曲线的在线优化。该系统投运于福建青州造纸厂蒸煮车间 ,获得了良好经济效益。
关键词
间歇蒸煮过程
卡伯值
蒸
煮
锅
造纸厂
木浆
DCS控制系统
车间
计算机
在线优化
优化控制
全文增补中
间歇制浆蒸煮过程的混合建模方法研究
被引量:
9
9
作者
李向阳
朱学峰
刘焕彬
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2001年第2期24-28,共5页
在分析间歇蒸煮过程的经验模型和神经网络模型的基础上 ,提出了制浆蒸煮过程的混合建模方法 ,给出了混合模型的结构和算法。在对工厂的实际数据应用表明 。
关键词
间歇蒸煮过程
制浆
混合建模
神经网络模型
算法
混合模型
数据应用
方法研究
经验模型
工厂
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职称材料
题名
间歇蒸煮过程的降阶模型与蒸煮终点卡伯值预测控制研究
1
作者
刘守元
魏代兴
刘聪汉
宋晓轩
辛丽平
江才嘉
吴永玲
范锐
孙荣荣
机构
青岛理工大学信息与控制工程学院
出处
《中国造纸学报》
北大核心
2025年第2期164-172,共9页
基金
山东省自然科学基金(ZR2021MF076、ZR2016FB04)
山东省重点研发项目(2018GHY115025)
+1 种基金
中国博士后面上项目(2018M642611)
国家自然科学基金(201606141、62303258)。
文摘
本研究提出一种基于子空间辨识的模型预测控制(MPC)算法,通过扩展普渡模型对间歇蒸煮制浆过程中固相、自由液相和截留液相的组分浓度变化进行模拟仿真,采用子空间系统辨识的数值算法(N4SID)对非线性间歇蒸煮过程的动力学模型进行降阶,建立低维降阶状态空间模型,并引入龙伯格观测器对其状态变量进行在线估计,结合MPC策略,实现间歇蒸煮过程的精确控制。Matlab仿真结果表明,在开发的MPC算法作用下,系统能够抑制蒸煮过程中的卡伯值波动,确保蒸煮终点的纸浆卡伯值达到预设值且误差≤2%;所建立的间歇蒸煮过程4阶状态空间模型与扩展普渡模型拟合度可达99.80%,能较好与真实系统匹配,有效减少预测控制算法的计算复杂度。
关键词
间歇蒸煮过程
卡伯值
扩展普渡模型
模型降阶
模型预测控制
Keywords
batch cooking process
Kappa number
extended Purdue model
model order reduction
model-predictive control
分类号
TS75 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
间歇蒸煮过程的硬度控制策略
被引量:
2
2
作者
颜文俊
孙优贤
机构
浙江大学工业控制技术研究所
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
1993年第1期25-30,共6页
文摘
本文针对草料间歇蒸煮过程的特点,建立了一个硬度(Kappa值)与H-因子直接相关的动态控制模型,给出了这个模型的参数估计方法,并用实验数据进行了验证。最后提出了一种适用于大时滞系统、对模型参数不敏感的内模控制方案,并对该结构的特征进行了分析。
关键词
间歇蒸煮过程
硬度
敏感
内模控制
适用
实验数据
大时滞
控制策略
模型
验证
分类号
TS749.3 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
在线阅读
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职称材料
题名
竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度数学模型研究
被引量:
1
3
作者
张远秋
宋海农
王双飞
艾矫燕
郑艳民
郭凯
机构
广西大学造纸科学研究所
广西大学电气工程学院
广西柳江造纸厂
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期140-145,共6页
基金
广西壮族自治区科技攻关项目(桂科项 0228018H)
文摘
研究了竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的变化规律,得出竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的数学模型及确定其参数的数学模型。采用数学模型方法,通过测定蒸煮过程某一点的有效碱浓度,便可对蒸煮过程有效碱浓度进行较好的预测。
关键词
竹子
硫酸盐法
间歇蒸煮过程
有效碱浓度
数学模型
造纸
Keywords
bamboo
sulfate cooking
effective alkali
mathematical model
parameter
分类号
TS749.3 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
在线阅读
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职称材料
题名
间歇蒸煮过程的建模与控制
被引量:
2
4
作者
冯旭
孙优贤
机构
浙江大学工业控制技术研究所
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
1993年第1期13-18,共6页
基金
国家"八五"科技攻关课题
文摘
基于机理分析,本文研究了间歇蒸煮过程的建模问题,为了实现计算机控制,建模时我们仅考虑了本质性的因素,略去了次要因素的影响。在所建立模型的基础上,我们讨论了控制策略,控制方案也是根据便于用计算机实现的原则确定的。
关键词
建模与控制
建立模型
计算机控制
控制方案
控制策略
机理分析
间歇蒸煮过程
分类号
TS749.3 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于定性知识和线性PLS的间歇蒸煮过程Kappa值软测量方法
5
作者
李向阳
朱学峰
黄道平
刘焕彬
机构
华南理工大学自动化科学与工程学院
华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2002年第16期55-57,共3页
基金
国家自然科学基金(编号:69874014)
国家863高技术研究发展计划资助项目(编号:863计划2001AA413110)
文摘
间歇制浆蒸煮过程是一个复杂的物理化学过程,蒸煮过程的各变量之间的关系是本质非线性的。文章应用蒸煮过程各变量的定性知识对过程数据进行变换,经过变换后的数据之间的关系的非线性程度得到降低,因而线性PLS建模方法也能较好地应用,避免了因采用非线性PLS算法而引起的复杂计算和稳定性分析。PLS方法不仅能见到主导变量和辅助变量之间的外部关系,还能看到因子之间的内部关系。对实际蒸煮过程数据的应用表明,该软测量方法是有效的。
关键词
定性知识
线性PLS
间歇蒸煮过程
KAPPA值
软测量方法
造纸
制浆工艺
Keywords
Soft Sensing,Batch Cooking,Kappa Number
分类号
TS74 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
竹子硫酸法间歇蒸煮过程纸浆卡伯值机理数学模型研究
6
作者
张远秋
杨崎峰
艾矫燕
王双飞
机构
广西大学造纸科学研究所
广西大学电气工程学院
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第1期146-150,共5页
基金
广西壮族自治区科技攻关项目(桂科项 0228018H)
文摘
研究了竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度的数学模型以及其参数的确定方法。根据蒸煮化学脱木素动力学,利用有效碱浓度数学模型、卡伯值与木素的函数关系,推导出竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程纸浆卡伯值机理数学模型,并进行了实验验证。使用卡伯值机理数学模型进行预测时,结果表明其具有理想的预测准确性。由于模型具有较理想的工艺变化适应能力,且方法简单易行,有望应用于生产控制。
关键词
竹子
硫酸法
间歇蒸煮过程
纸浆
卡伯值机理
数学模型
有效碱浓度
动力学
Keywords
bamboo
E_A concentration
kinetics
kappa number
mathematical model
forecast
分类号
TS749.3 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
间歇蒸煮过程软测量建模综述
被引量:
5
7
作者
单鸿亮
王文海
孙优贤
机构
浙江大学工业控制技术国家重点实验室
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期195-200,共6页
文摘
蒸煮是制浆造纸的重要一环。蒸者过程的复杂性、不确定性导致了过程参数检测的困难。文中对间歇蒸煮过程中的软测量建模技术进行了综述。从建立软测量模型的方法、影响模型性能的因素以及模型的在线校正等方面 ,结合实际应用进行了详细讨论。分析了将软测量模型应用到蒸煮过程中存在的问题及原因 。
关键词
间歇蒸煮过程
制浆造纸
软测量模型
过程
参数
建模
在线校正
不确定性
性能
复杂性
Keywords
batch cooking
soft-sensing
kappa number
n eural networks
multivariate statistical analysis
分类号
TS749.3 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
TS74 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
间歇蒸煮过程计算机优化控制系统
被引量:
9
8
作者
许向阳
于玲
祝和云
孙优贤
黄锦华
刘春才
机构
清华紫光英力化工技术有限责任公司
浙江大学工业控制研究所
福建青州造纸厂
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2000年第1期98-102,共5页
基金
国家"九五"攻关项目
文摘
针对立式蒸煮锅设计了一套基于DCS控制系统的间歇蒸煮过程计算机优化控制系统 ,实现了对木浆卡伯值的精确预报和升温曲线的在线优化。该系统投运于福建青州造纸厂蒸煮车间 ,获得了良好经济效益。
关键词
间歇蒸煮过程
卡伯值
蒸
煮
锅
造纸厂
木浆
DCS控制系统
车间
计算机
在线优化
优化控制
Keywords
batch pulping process,DCS control system,optimize,kappa value,temperature curve
分类号
TS749.3 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
TS733.2 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
全文增补中
题名
间歇制浆蒸煮过程的混合建模方法研究
被引量:
9
9
作者
李向阳
朱学峰
刘焕彬
机构
华南理工大学电子与信息学院
华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2001年第2期24-28,共5页
基金
国家自然科学基金 (6 98740 14)资助项目
文摘
在分析间歇蒸煮过程的经验模型和神经网络模型的基础上 ,提出了制浆蒸煮过程的混合建模方法 ,给出了混合模型的结构和算法。在对工厂的实际数据应用表明 。
关键词
间歇蒸煮过程
制浆
混合建模
神经网络模型
算法
混合模型
数据应用
方法研究
经验模型
工厂
Keywords
cooking, hybrid model, kappa number, soft sensing
分类号
TS74 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
间歇蒸煮过程的降阶模型与蒸煮终点卡伯值预测控制研究
刘守元
魏代兴
刘聪汉
宋晓轩
辛丽平
江才嘉
吴永玲
范锐
孙荣荣
《中国造纸学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
间歇蒸煮过程的硬度控制策略
颜文俊
孙优贤
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
1993
2
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职称材料
3
竹子硫酸盐法间歇蒸煮过程有效碱浓度数学模型研究
张远秋
宋海农
王双飞
艾矫燕
郑艳民
郭凯
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004
1
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职称材料
4
间歇蒸煮过程的建模与控制
冯旭
孙优贤
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
1993
2
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职称材料
5
基于定性知识和线性PLS的间歇蒸煮过程Kappa值软测量方法
李向阳
朱学峰
黄道平
刘焕彬
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2002
0
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职称材料
6
竹子硫酸法间歇蒸煮过程纸浆卡伯值机理数学模型研究
张远秋
杨崎峰
艾矫燕
王双飞
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004
0
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职称材料
7
间歇蒸煮过程软测量建模综述
单鸿亮
王文海
孙优贤
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2003
5
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职称材料
8
间歇蒸煮过程计算机优化控制系统
许向阳
于玲
祝和云
孙优贤
黄锦华
刘春才
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2000
9
全文增补中
9
间歇制浆蒸煮过程的混合建模方法研究
李向阳
朱学峰
刘焕彬
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2001
9
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职称材料
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