[发明专利]一种高浓磨浆系统纸浆质量控制方法及系统

权利要求书

1.一种高浓磨浆系统纸浆质量控制方法，包括：

步骤1、采集高浓磨浆系统的喂料螺旋转速、磨盘间隙、稀释水流量、产量、磨机负荷、纸浆浓度；

步骤2、利用高浓磨浆系统纸浆质量控制模型进行操作变量预测，所述高浓磨浆系统纸浆质量控制模型的操作变量为喂料螺旋转速、磨盘间隙、稀释水流量，输出变量为纸浆质量游离度指标，状态变量为产量、磨机负荷、纸浆浓度；

步骤3、将预测的操作变量发送至高浓磨浆系统的执行机构，实现纸浆质量游离度指标的跟踪控制；

其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2-1、采用带操作变量的自回归模型，分别建立所述喂料螺旋转速与产量的线性关系模型、磨盘间隙与磨机负荷的线性关系模型、稀释水流量与纸浆浓度的线性关系模型；将喂料螺旋转速与产量的线性关系模型、磨盘间隙与磨机负荷的线性关系模型、稀释水流量与纸浆浓度的线性关系模型作为表征高浓磨浆系统纸浆质量控制模型的三个子模型；

步骤2-2、采用AIC准则分别确定三个子模型的模型阶次；

步骤2-3、采用遗忘因子递推最小二乘法辨识出三个子模型参数；

步骤2-4、建立纸浆质量游离度指标与状态变量之间的机理模型其中，CSF₀、SE₀和I₀分别为游离度的初始值、磨机比能耗的初始值和磨浆强度的初始值，k₁，k₂为常数；SE为高浓磨浆系统的比能耗，I为高浓磨浆系统的磨浆强度；

步骤2-5、利用三个子模型和纸浆质量游离度指标与状态变量之间的机理模型建立高浓磨浆系统纸浆质量控制模型，此模型是由一个线性动态子系统即三个子模型和一个非线性静态子系统即机理模型串联的Wiener模型；

步骤2-6、以操作变量变化最小且状态变量最稳定为目标，利用序列二次规划算法优化状态变量；

步骤2-7、根据优化的状态变量和三个子模型确定出最优的操作变量。

2.一种高浓磨浆系统纸浆质量的控制系统，包括：

数据采集单元：采集高浓磨浆系统的喂料螺旋转速、磨盘间隙、稀释水流量、产量、磨机负荷、纸浆浓度；

操作变量预测单元：利用高浓磨浆系统纸浆质量控制模型进行操作变量预测，所述高浓磨浆系统纸浆质量控制模型的操作变量为喂料螺旋转速、磨盘间隙、稀释水流量，输出变量为纸浆质量游离度指标，状态变量为产量、磨机负荷、纸浆浓度；

输出纸浆质量控制单元：将预测的操作变量发送至高浓磨浆系统的执行机构，实现纸浆质量游离度指标的跟踪控制；

其特征在于，所述操作变量预测单元，包括：

子模型建立模块：采用带操作变量的自回归模型，分别建立所述喂料螺旋转速与产量的线性关系模型、磨盘间隙与磨机负荷的线性关系模型、稀释水流量与纸浆浓度的线性关系模型；将喂料螺旋转速与产量的线性关系模型、磨盘间隙与磨机负荷的线性关系模型、稀释水流量与纸浆浓度的线性关系模型作为表征高浓磨浆系统纸浆质量控制模型的三个子模型；

阶次确定模块：采用AIC准则分别确定三个子模型的模型阶次；

参数辨识模块：采用遗忘因子递推最小二乘法辨识出三个子模型参数；

机理模型建立模块：建立纸浆质量游离度指标与状态变量之间的机理模型

其中，CSF₀、SE₀和I₀分别为游离度的初始值、磨机比能耗的初始值和磨浆强度的初始值，k₁，k₂为常数；SE为高浓磨浆系统的比能耗，I为高浓磨浆系统的磨浆强度；

纸浆质量控制模型建立模块：利用三个子模型和纸浆质量游离度指标与状态变量之间的机理模型建立高浓磨浆系统纸浆质量控制模型，此模型是由一个线性动态子系统即三个子模型和一个非线性静态子系统即机理模型串联的Wiener模型；

状态变量优化模块：以操作变量变化最小且状态变量最稳定为目标，利用序列二次规划算法优化状态变量；

最优操作变量确定模块：根据优化的状态变量和三个子模型确定出最优的操作变量。