[发明专利]基于张动力学的搅拌罐排空及浆液输出浓度保持的方法

摘要

本发明公开一种基于张动力学的搅拌罐排空及输出浆液浓度保持的方法，包括如下步骤1、获知搅拌罐的参数包括用于排空搅拌罐的两种液体的浓度Cb1和Cb2，当前及期望搅拌罐输出浆液浓度Cbd，Cbd＝Cb(0)，同时设置一种搅拌罐液位高度降为零的期望轨迹hd(t)，其中Cb1≠Cb2；步骤2、利用张动力学方法结合搅拌罐系统方程得到控制器组；步骤3、按照控制器组方程设置用于排空搅拌罐的两种液体的流速w1(t)和w2(t)，使得1)搅拌罐输出浆液浓度Cb(t)快速保持到当前及期望搅拌罐输出浆液浓度Cbd；2)搅拌罐液位下降的高度h(t)快速收敛到搅拌罐液位高度降为零的期望轨迹hd(t)，以达到排空搅拌罐的目的，同时能够保持性地配制出期望的溶剂以减少工业浪费。

主权项

一种基于张动力学的搅拌罐排空及输出浆液浓度保持的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)获取搅拌罐的参数，参数包括用于排空搅拌罐的两种液体的浓度Cb1和Cb2，当前及期望搅拌罐输出浆液浓度Cbd，Cbd＝Cb(0)，搅拌罐液位高度降为零的期望轨迹hd(t)，其中Cb1≠Cb2；需要排空搅拌罐的系统方程如式(1)、(2)：h·(t)=dh(t)dt=w1(t)+w2(t)-0.2h(t)---(1)]]>C·b=dCb(t)dt=(Cb1-Cb(t))w1(t)h(t)+(Cb2-Cb(t))w2(t)h(t)-k1Cb(t)(1+k2Cb(t))2---(2)]]>其中k1和k2为影响系统动态过程的流出速率常数，h(t)为搅拌罐液位下降的高度，t为时间，w1(t)、w2(t)为用于排空搅拌罐的两种液体的流速，Cb(t)为输出浆液的浓度，Cb(0)为初始时刻输出浆液的浓度；2)利用张动力学方法结合搅拌罐系统方程得到控制器组，如式(3)、(4)：w1(t)=(0.2h(t)+h·d(t)-γ1(h(t)-hd(t)))(Cb2-Cb(t))-k1Cb(t)h(t)(1+k2Cb(t))2+γ2(Cb(t)-Cbd)h(t)Cb2-Cb1---(3)]]>w2(t)=k1Cb(t)h(t)(1+k2Cb(t))2-γ2(Cb(t)-Cbd)h(t)-(0.2h(t)+h·d(t)-γ1(h(t)-hd(t)))(Cb1-Cb(t))Cb2-Cb1---(4)]]>其中hd(t)为搅拌罐液位高度降为零的期望轨迹，γ1、γ2为张动力学的参数，Cbd为当前及期望搅拌罐输出浆液浓度；3)按照控制器组(3)、(4)设置用于排空搅拌罐的两种液体的流速w1(t)和w2(t)，使得：搅拌罐输出浆液浓度Cb(t)快速保持到步骤1)中当前及期望搅拌罐输出浆液浓度Cbd；同时搅拌罐液位下降的高度h(t)快速收敛到步骤1)中搅拌罐液位高度降为零的期望轨迹hd(t)，以达到排空搅拌罐的目的，同时能够保持性地配制出期望的溶剂以减少工业浪费。