一种HDT烘丝机串级控制方法
本发明公开了一种HDT烘丝机串级控制方法，包括：采集HDT烘丝机的冷却水分、出口水分、入口水分和工艺气体温度；对冷却水分、出口水分和入口水分进行滤波降噪处理，以得到滤波后的冷却水分、出口水分和入口水分；根据滤波后的出口水分、入口水分和工艺气体温度，计算中间被控变量CV；分别设置第一PID控制器的冷却水分设定值S1和第二PID控制器的中间被控变量CV设定值S2；第一PID控制器根据S1，计算出口水分设定值S2'；第二PID控制器根据S2'的计算结果，计算燃烧炉燃气阀门开度P。本发明的HDT烘丝机串级控制方法，通过串级控制策略，以一种反馈控制的形式准确稳定地控制烘丝机烟丝的含水率，更为简单。
发明专利
CN202311716351.8
2023-12-13
CN117652689A
2024-03-08
A24B3/04(2006.01)
浙江中烟工业有限责任公司
潘凡达;夏琛;杨凯华;樊虎;沈凯;黎明星;丁伟;高雪峰;边腾飞;焦凯旋;张博;陆成飞;黄华;周辰琛;杨双华
310008 浙江省杭州市上城区中山南路77号
北京维澳知识产权代理有限公司
段媛媛
浙江;33
1.一种HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，包括： 分别采集HDT烘丝机的冷却水分M1、出口水分M2、入口水分M3和工艺气体温度T1； 对采集到的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3进行滤波降噪处理，以分别得到滤波后的冷却水分M1f、滤波后的出口水分M2f和滤波后的入口水分M3f； 根据滤波后的出口水分M2f、滤波后的入口水分M3f和工艺气体温度T1，计算中间被控变量CV； 分别设置第一PID控制器的冷却水分设定值S1和第二PID控制器的中间被控变量CV设定值S2，其中，所述第一PID控制器用于对冷却水分M1进行控制，所述第二PID控制器用于对中间被控变量CV进行控制； 通过所述第一PID控制器，根据冷却水分设定值S1，计算出口水分设定值S2'； 通过所述第二PID控制器，根据出口水分设定值S2'的计算结果，计算燃烧炉燃气阀门开度P。 2.根据权利要求1所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，在HDT烘丝机的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3的采集过程中，采用红外式水分测量仪采集HDT烘丝机的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3。 3.根据权利要求1所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，在采集HDT烘丝机的出口水分M2之前，将烟丝经过波滚机翻转之后再采集HDT烘丝机的出口水分M2； 在采集HDT烘丝机的冷却水分M1之前，将烟丝经过皮带轮运输自然冷却、风选机混合及强制对流降温后，再采集HDT烘丝机的冷却水分M1。 4.根据权利要求1所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，所述对采集到的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3进行滤波降噪处理，以分别得到滤波后的冷却水分M1f、滤波后的出口水分M2f和滤波后的入口水分M3f，具体包括： 通过中值滤波器、曲线拟合滤波器和低通滤波器中的至少一种，对采集到的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3进行滤波降噪处理，以分别得到滤波后的冷却水分M1f、滤波后的出口水分M2f和滤波后的入口水分M3。 5.根据权利要求1所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，所述对采集到的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3进行滤波降噪处理，以分别得到滤波后的冷却水分M1f、滤波后的出口水分M2f和滤波后的入口水分M3f，具体包括： 针对采集到的冷却水分M1、出口水分M2和入口水分M3，通过以下公式进行滤波降噪处理，以分别得到滤波后的冷却水分M1f、滤波后的出口水分M2f和滤波后的入口水分M3f： Yf(k)＝Y(k)/N+(N-1)/N*Yf(k-1) (1) 其中，k表示采样时刻，Y(k)表示采样时刻k所对应的原始信号，Yf(k)表示采样时刻k所对应的原始信号所对应的滤波信号，Yf(k-1)表示采样时刻k-1所对应的原始信号所对应的滤波信号，N表示固定的窗口长度常数。 6.根据权利要求1所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，所述根据滤波后的出口水分M2f、滤波后的入口水分M3f和工艺气体温度T1，计算中间被控变量CV，具体包括： 根据滤波后的出口水分M2f、滤波后的入口水分M3f和工艺气体温度T1，通过以下公式计算中间被控变量CV： CV＝h1*M2f+h2*T1+h3M3f+h4 (2) 其中，h1、h2、h3和h4均表示固定常数系数。 7.根据权利要求1所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，所述通过所述第一PID控制器，根据冷却水分设定值S1，计算出口水分设定值S2'，具体包括： 所述第一PID控制器根据冷却水分设定值S1、输入偏差、比例系数、积分时间和微分时间，通过以下公式，计算出口水分设定值S2'： 其中，(S1-M1f)表示第一PID控制器的输入偏差，KP1表示第一PID控制器的比例系数，TI1表示第一PID控制器的积分时间，TD1表示第一PID控制器的微分时间。 8.根据权利要求7所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，所述通过所述第二PID控制器，根据出口水分设定值S2'的计算结果，计算燃烧炉燃气阀门开度P，具体包括： 所述第二PID控制器根据出口水分设定值S2'的计算结果、输入偏差、比例系数、积分时间和微分时间，通过以下公式，计算燃烧炉燃气阀门开度P： 其中，(S2-CV)表示第二PID控制器的输入偏差，KP2表示第二PID控制器的比例系数，TI2表示第二PID控制器的积分时间，TD2表示第二PID控制器的微分时间。 9.根据权利要求8所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，在公式(4)中，通过以下公式计算S2： 其中，t1表示控制结构切换时间。 10.根据权利要求9所述的HDT烘丝机串级控制方法，其特征在于，所述控制结构切换时间t1为首次检测到中间被控变量CV＝0的时间。