MATLAB先进控制在聚合釜中的应用仿真(4)
（3） 建立数学模型难
聚合的动态特性及过程机理复杂，过程中涉及物质聚合转化，热能传递，再有触发剂，分散剂等的特性影响、物料添加比变动等，都致使推导系统数学模型更加困难；对模型简化过程所作的诸多假设如：绝热反应过程、物料比热容恒定、反应速率不变等，也加重了模型失真的可能性。
1.4.2 常用控制策略分析
经历多年发展，控制器从模拟信号到数字时代，性能有了质的飞跃，但传统PID 控制一直发挥有重要作用，PID 控制原理简单，使用便捷，可满足许多工业过程的控制需求。聚合过程釜温控制底层依然主要依赖于 PID 控制，但聚合釜温动态特性、工艺特点等又使单纯的 PID 控制难以达到令人满意的控制要求，融合一定控制方案，在常规 PID 控制的基础上加以改进，如防止再次干扰的前馈PID 控制，降低系统复杂度的串级 PID 控制等，但通用性不高，应用效果也良莠不齐。
数字化时代的到来，加快了智能控制理论的发展，一些先进控制算法层出不穷，如施密斯预估控制、专家控制、统计过程质量控制等。在实际应用中，这些先进控制理念也与比例积分微分算法结合，优势互补，形成了模糊自调整 PID 控制、预测函数 PID 控制、基于支持向量机控制等，在过程控制应用中都取得了不错的效果。
国内，张文丽等人在深入透彻的研究了聚合反应特性基础上，提出了预测控制算法，该方法具有抗扰性强、调整时间短、超调量合理的特点，提高了聚合反应釜温控效果[5]；高异，刘军则进行了遗传优化的支持向量机控制算法研究，对输入量和输出量序列的训练来建模，并使用遗传算法完成滚动优化，总体上降低了计算复杂度，参数估计、函数逼近效果比较好；周哲民，汤光华等人在发表的 PVC 温控自适应控制一文中，借鉴科研人员成果提出了聚合反应温控的串级分段模糊控制，针对反应进行的不同阶段分别设计了控制方案，应用实际也取得了很好的控制性能；孙建中等人在工业聚合装置文中提出了滑变结构控制，重点解决了系统抖振问题。
国外，发达的工业文明，促生了许多先进控制策略，科研工作人员对聚合反应温度控制有比较深入的研究。日本的桥本等人成功将鲁棒 PID 控制应用于 PVC生产中，该控制器可在线整定 PID 控制参数，适应性比较强，响应迅速；Szeifert F 在九十年代就将模糊控制技术应用在聚合反应控制中；J.C.B.Gonzaga，L.A.C Meleiro 等人在聚合反应釜的实时监控中使用前馈神经网络控制技术，有效解决了系统在线控制问题；Mac Gregor 等则针对聚合反应过程开发出了多变量统筹控制方案，针对过程中出现的污垢粘结、物料纯度不足，通过优化更新，取得了很好的运行效果。学者 Ayla Karakurt，Sevtap Erdogan 采用 GA 算法结合自整定 PID 技术应用于 PVC 半间歇釜控制上，取得了不错的效果；Fen Wu 将鲁棒控制算法加入到 MPC 控制器中，应用于工业连续搅拌反应釜这类结构时变系统的控制上，性能要比传统控制策略好很多[6]。
以上可以看出无论是在国内还是国外，在复杂工业过程温度控制问题上，PID控制与某种智能控制方案结合起来，是研究的主流方向。
1.5 MATLAB软件
1.5.1 MATLAB软件介绍
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
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