[发明专利]染色过程湿度优化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，涉及一种染色过程中通过控制冷水二通阀、加 热二通阀和蒸汽二通阀的阀门开度值来实现湿度优化控制的方法，可用于印染 行业。

背景技术

随着现代印染技术的进一步发展，印染企业对染色工艺合成品质量要求越 来越高。而染色过程的车间空气湿度对坯布染色颜色的色度值影响很大，而现 今印染企业的染色车间空气湿度控制主要采用开环控制，急开急停，容易导致 二通阀阀门损坏，也容易导致染色过程车间空气湿度控制精度不高，最终导致 坯布染色颜色色度值误差很大，不适合印染企业信息化发展的要求。

发明内容

本发明的目的就是针对由开环控制来控制染色车间空气湿度的不足，提供 一种染色过程湿度优化控制方法。

本发明方法采用DPC和PID补偿控制方法相结合的二步控制法。考虑了 实际控制信号滞后对控制效果的影响，首先在坯布染色过程开始的时候，采用 基于阶梯式动态矩阵预测控制方法DPC进行控制，当染色车间空气湿度为 40～60％时采用PID控制方法进行补偿控制，通过适当调整比例、积分和微分 这三个参数，可以提高染色车间空气湿度控制精度。

本发明方法首先通过阶梯式动态矩阵预测控制方法(DPC)对冷水二通 阀、加热二通阀和蒸汽二通阀的阀门开度值进行控制；当染色车间空气湿度为 40～60％时采用PID控制方法对冷水二通阀、加热二通阀和蒸汽二通阀的阀门 开度值进行补偿控制。

所述的DPC控制方法的具体步骤是：

a.建立预测模型，具体方法是：以冷水二通阀、加热二通阀和蒸汽二通阀 的阀门开度值为输入控制量，以湿度传感器采集到的染色车间空气湿度值为输 出量，建立基于最小二乘法的离散差分形式的受控自回归滑动平均时滞模型 (CARMA)；

A(z^-1)y(k)＝B(z^-1)u(k)+C(z^-1)u(k-h(k))

其中y(k)表示染色车间空气湿度值，u(k)表示控制输入变量，u(k-h(k))表 示控制输入变量的时滞，A(z^-1)、B(z^-1)和C(z^-1)表示通过辨识得到的已知的实 参数矩阵；

y(k)＝[y₁(k)，y₂(k)，…y_n(k)]^T；y_i(k)∈R^n×l，i＝1，2，…n；

u(k)＝[u₁(k)，u₂(k)，u₃(k)]^T，u₁(k)∈R^m×l，u₂(k)∈R^m×l，u₃(k)∈R^m×l；

其中u₁(k)表示冷水二通阀阀门开度值，u₂(k)表示加热二通阀阀门开度 值，u₃(k)表示蒸汽二通阀阀门开度值，在染色过程中，通过控制冷水二通 阀、加热二通阀和蒸汽二通阀的阀门开度值来实现染色车间空气湿度控制；