[发明专利]催化剂合成过程中的温度自抗扰控制方法及系统

说明书

本发明提供一种催化剂合成过程中的温度自抗扰控制方法及其系统，通过给定的温度曲线及当前实际温度值计算最终控制量u，该方法具体包括步骤：S1、根据所述给定的温度曲线得到过渡过程信号v₁和过渡过程的微分信号v₂；S2、所述过渡过程信号v₁、过渡过程的微分信号v₂以及扩张状态观测器状态变量z₁、z₂经过非线性组合的变换得到控制信号u₀；S3、通过所述控制信号u₀与扩张状态观测器状态变量z₃、补偿因子b₀计算得到最终控制量u。该系统包括：跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性组合器、扰动补偿器。本发明能够自动控制物料的温度，使温度跟随设定值均匀缓慢变化，从而减小相对于人工操作的超调，提高温度控制质量。

技术领域

本发明涉及生产过程自动控制领域，尤其涉及一种催化剂合成过程中 的温度自抗扰控制方法及温度自抗扰控制系统。

背景技术

聚烯烃颗粒催化剂，为含有Mg、Ti及二醇酯，适合于丙烯(共)聚合 的类球形催化剂，经过多年的试验证明，催化剂各项性能优异，具有许多 优点。

目前，聚烯烃催化剂已经实现了工业化应用，在间歇本体工艺、环管 工艺、三井釜式工艺、INNOVENE气相工艺和NOVOLEN气相工艺上进行了工 艺应用试验，成功地进行了包括拉丝料、抗冲共聚物等各种均聚及共聚牌 号的开发，产品力学性能优良，加工性能好。

聚烯烃催化剂制备的工艺原理是通过选择适当的溶剂或混合溶剂将氯 化镁溶解，通过控制氯化镁的再析出条件，结晶出形态良好的高活性载体， 进一步通过负载给电子体化合物1，3-二醇酯、载钛，最终形成聚烯烃催化 剂。这期间，催化剂溶液的温度经历了升温段—保温段—升温段三个阶段， 要求溶液的温度保持在设定温度的一定范围内。每个阶段的持续时间约几 个小时，被控对象的动态特性缓慢，需要选择合适的控制器。

国内企业的催化剂合成系统的滴加温度控制主要依靠操作工根据经验 手动调节，具有一定的不确定性，温度的超调比较大，难以保证催化剂合 成的质量，影响企业的生产效益。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显 而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的问题，本发明提供一种催化剂合成过程中的温度自 抗扰控制方法，通过给定的温度曲线及当前实际温度值计算最终控制量u， 具体包括步骤：

S1、根据所述给定的温度曲线得到过渡过程信号v₁和过渡过程的微分信 号v₂；

S2、所述过渡过程信号v₁、过渡过程的微分信号v₂以及扩张状态观测器 状态变量z₁、z₂经过非线性组合的变换得到控制信号u₀；

S3、通过所述控制信号u₀与扩张状态观测器状态变量z₃、补偿因子b₀计 算得到最终控制量u。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1中：

其中，r₀为加速度，r为控制器增益。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中：

其中，c为阻尼因子、h为精度因子。

在本发明的一个实施例中，函数fhan(x₁,x₂,r,h)的求解过程为：