腈纶聚合过程连续搅拌反应釜解耦控制

摘要

腈纶聚合过程属于多输入多输出（MIMO）非线性系统，聚合连续搅拌反应釜（CSTR）温度和聚合反应转化效率是腈纶聚合生产的重要工艺指标。腈纶聚合过程的非线性、强耦合，参数时变性，使得这两个指标不能同时兼顾。针对腈纶水相聚合过程，采用自适应模糊控制方法，设计了腈纶聚合连续搅拌反应釜转化率和温度的解耦控制器。首先利用反馈线性化方法对腈纶水相聚合模型进行处理，设计系统的等效控制。模糊系统可以较好地逼近非线性函数，等效控制器中的非线性和参数不确定性，可采用模糊系统进行逼近。模糊参数的求解在线实时进行，参数自适应律由Lyapunov综合法获得。针对模糊逼近误差，采用minmax鲁棒最优控制方法，抑制误差干扰项对系统的影响。系统仿真结果表明，解耦控制方法能够在保证聚合过程的转化效率的前提下，调节反应温度。该方法对于提高聚合产品的性能，对提高产品的差别化率具有重要意义。