宋運忠，陳　輝
河南理工大學電氣工程與自動化學院，河南焦作

摘　　　要：為確保控制器輸出在其允許的物理限制范圍內和克服進料流速波動對期望濃度響應的影響，針對連續攪拌槽反應釜（ＣＳＴＲ）系統，采用了一種出口濃度控制和進料流速估計的算法，這種簡單的控制策略考慮到作為輸入變量的冷卻劑流速的有界屬性，借助自適應觀測器得到進料流速和系統狀態。由于考慮了進料流速波動的影響，所提策略對實際生產中由于設備長期運行造成的進料管內污垢的累積導致的流速降低、調節閥或傳感器故障導致的流速擾動等具有較強的適應性，同時自適應觀測器的輸出也可對設備的健康診斷提供技術支持，為非線性過程控制對象的控制、檢測和診斷的一體化提供了一種選擇。通過Ｍａｔｌａｂ仿真驗證了算法的有效性，結果表明控制器和自適應觀測器參數整定簡單，具有很好的穩定性和魯棒性。

關　鍵　詞：ＣＳＴＲ系統；有界控制；自適應觀測器

１　引　言
連續攪拌槽反應釜（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｓｔｉｒｒｅｄｔａｎｋｒｅａｃｔｏｒ，ＣＳＴＲ）［１�玻玻菹到y是一復雜的非線性系統，其不可逆放熱反應會導致反應速率降低，因此需要調節冷卻劑流速實現濃度控制。Ｒａａｔｔｏ［３］提出了ＣＳＴＲ系統控制的ＰＩ算法，Ｌｅｅ和Ｓｕｌｌｉｖａｎ［４］及Ｋｒａｖａｒｉｓ和Ｃｈｕｎｇ［５］提出了線性反饋算法。因以上方法對ＣＳＴＲ系統的非線性考慮不足，控制效果欠理想。基于以上考慮，本文根據ＣＳＴＲ系統的非線性和進料流速波動的特點并顧及冷卻劑流速的物理限制，設計簡單的控制器［６］，并借助自適應觀測器［７］確保了期望濃度的穩定。本文的工作是設計控制器來實現濃度的控制，同時自適應觀測器來對系統狀態和進料流速進行監測，并通過仿真驗證其有效性。

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