500升反應(yīng)釜制冷器在冷卻結(jié)晶是工業(yè)結(jié)晶中較常見的一種結(jié)晶方式,在冷卻結(jié)晶中,反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是影響結(jié)晶過程的一個重要因素。準(zhǔn)確的溫度控制不僅關(guān)乎結(jié)晶產(chǎn)品的質(zhì)量,也是批次結(jié)晶過程中產(chǎn)品可重復(fù)生產(chǎn)的保證。
由于500L反應(yīng)釜溫度變化是一個典型的大時滯和大慣性的積分響應(yīng)過程,采用傳統(tǒng)的線性系統(tǒng)控制方法難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的升溫和降溫操作。為了解決這個問題,以500升冷卻結(jié)晶反應(yīng)釜為研究對象,研制了一個溫度控制裝置,能實(shí)現(xiàn)對溫度調(diào)節(jié)過程的準(zhǔn)確控制。
500升反應(yīng)釜制冷器利用循環(huán)浴油與反應(yīng)釜熱交換的方式改變反應(yīng)釜內(nèi)溫度。以加熱管和壓縮機(jī)作為溫度控制裝置的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu),對循環(huán)浴油進(jìn)行加熱和制冷。
為了辨識結(jié)晶反應(yīng)釜溫度響應(yīng)的動態(tài)特性,采用階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn),提出了利用衰減因子對階躍響應(yīng)輸出進(jìn)行拉普拉斯變換,從而能有效地估計系統(tǒng)頻率響應(yīng),由此建立了一個擬合帶時滯參數(shù)的積分型傳遞函數(shù)模型的辨識算法。500升反應(yīng)釜制冷器為了克服傳統(tǒng)PID控制方法在控制大時滯、大慣性的積分對象時容易出現(xiàn)過大超調(diào)和震蕩的問題,設(shè)計了一個兩自由度內(nèi)??刂品桨?,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)定點(diǎn)跟蹤控制和抗擾控制的解耦調(diào)節(jié),并且結(jié)合實(shí)際工程情況,給出了控制器參數(shù)的整定方法,使系統(tǒng)的設(shè)定點(diǎn)跟蹤性能和抗擾性能分別達(dá)到工作要求。500升反應(yīng)釜制冷器進(jìn)行升溫和降溫控制實(shí)驗(yàn),該控制方法能取得較好的設(shè)定點(diǎn)跟蹤性能和抗擾性能。