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苯塔动态模拟仿真及控制研究

作　者: 李言德
导　师: 刘飞
学　校: 江南大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 仿真模糊预测控制 MATLAB 精馏 ASPEN PLUS
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

精馏技术在现代化工领域发挥着越来越重要的作用,同时化工设备、工艺的计算机模拟也已成为化学工业领域发展改进的十分重要的手段,对精馏装置、设备的计算机模拟以及在此基础上的控制策略实施越来越被人们所认可和重视。本文以精馏模拟作为课题载体,以数学计算软件做为工具平台,对苯塔的动态流程及部分变量的控制策略的应用进行了模拟仿真,同时对精馏程序以及人机交互程序的开发利用作了相关的研究。本文的主要研究工作如下:(1).首先是对苯塔精馏数学模型的建立与分析,在ODE函数求解条件、求解格式等诸多约束下,对模型的算法步骤作了分析,并提出较为合理的运算流程方案。然后,利用所建立的流程方案对模型进行了求解。同时,利用化工专业软件ASPEN PLUS软件对所描述模型对象作了模拟仿真,并且采用了三种不同的物性运算方法,其中包括两种ASPEN用户指南中推荐的两种方法、一种未推荐方法。最后对各个算法得到的结果进行了分析、比较,为以后自主编程提供了改进基础。各项结果表明,本文建立的机理模型能够很好的表现实体设备的各项特性。(2).对模型进行了仿真交互程序的设计,详述了模型程序界面编译的设计及制作过程,以及在目标计算机中的安装运行情况,并将在目标计算机运行情况作了较为详细的分析与比较,表明编译完成的交互式程序具有较强的应用性。(3).对苯塔模型进行了先进控制方法的研究,以文中第二章建立的苯塔模型为对象模型,利用支持向量机建立进料流量与塔顶组分中苯浓度比的单输入单输出的预测模型,采用模糊预测控制,研究了在控制策略作用下进料流量对塔顶组分中苯浓度比的控制作用,研究结果表明在模糊预测控制的作用下,通过调节进料流量能够使塔顶组分中苯的浓度比达到合格产品的浓度比要求。最后是对全文的总结和展望。

苯塔动态模拟仿真及控制研究

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