检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2025年

作者：祝丽娜苗茂栋金赛赵忠盖孙福新石贵阳刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏国信协联能源有限公司江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程研究中心

三钙中和过程是柠檬酸提取工艺的重要工序，是影响柠檬酸成品质量、产品收率的关键工段。该过程具有时滞、无参考轨迹、初始物料变化大、反应不可逆等特点，传统控制算法很难对其进行优化控制。针对上述问题，用强化学习算法深度确定性... 详细信息

三钙中和过程是柠檬酸提取工艺的重要工序，是影响柠檬酸成品质量、产品收率的关键工段。该过程具有时滞、无参考轨迹、初始物料变化大、反应不可逆等特点，传统控制算法很难对其进行优化控制。针对上述问题，用强化学习算法深度确定性策略（DDPG）对实际的三钙中和过程进行优化控制。考虑到基于模型的强化学习方法可使智能体在学习的模型中进行无成本的探索，建立三钙中和过程的长短期记忆（LSTM）模型，并对其损失函数进行改进，减小了仿真模型与实际环境的差距，然后利用该模型进行强化学习训练，并将训练好的控制策略用于实际三钙中和过程。实验结果表明，该方法可以将仿真训练出的最优策略成功应用于实际三钙中和过程，并取得较好的结果。

关键词：三钙中和过程优化控制深度确定性策略算法基于模型的强化学习长短期记忆

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柠檬酸三钙中和过程pH控制系统的设计与实现

柠檬酸三钙中和过程pH控制系统的设计与实现

引用

作者：裴笙江南大学

学位级别：硕士

三钙中和是柠檬酸下游回收的第一个关键工艺,中和效果直接影响后续其他的柠檬酸回收工艺,该工艺过程的稳定控制对于提高最终柠檬酸产品的产率与质量具有巨大意义。该过程通过向待提取的柠檬酸酸液中逐渐加入碳酸钙,并使其反应生成柠檬... 详细信息

三钙中和是柠檬酸下游回收的第一个关键工艺,中和效果直接影响后续其他的柠檬酸回收工艺,该工艺过程的稳定控制对于提高最终柠檬酸产品的产率与质量具有巨大意义。该过程通过向待提取的柠檬酸酸液中逐渐加入碳酸钙,并使其反应生成柠檬酸钙沉淀,经过过滤实现柠檬酸与杂质的分离,达到初步提取的目的。三钙中和过程的产品质量无法在线实时检测,反应的终点pH是影响产品质量的关键工艺参数,终点pH过高会导致杂质酸对应的钙盐杂质生成并沉淀混入,终点pH过低会导致柠檬酸提取不完全,因此实现终点pH的稳定控制对于提高产品质量意义重大。三钙中和过程中柠檬酸与碳酸钙反应步骤多且复杂,无法建立准确的机理模型,并且在运行过程中pH变化无参考轨迹,反应滞后与非线性严重,原料变化大,导致三钙中和过程难以实现终点pH的稳定控制。本论文分别针对柠檬酸三钙中和过程终点pH控制中的批次内无参考轨迹、终点pH无法闭环控制、初值波动大等问题,提出了pH二阶导控制、批次间迭代学习控制、基于间接型迭代学习的前馈控制等方法,最终实现了该过程终点pH的稳定控制,并设计实现了对应的中试实验控制系统。本论文主要工作如下:(1)在中和过程中,反应速度一直变化,运行过程中无参考轨迹,固定碳酸钙加料速度会导致产品品质不佳,因此提出一种根据中和反应速度的变化趋势进行匹配的加料控制方法。该方法将pH二阶导作为被控量,并设计pH二阶导控制算法,实现碳酸钙加料速度与反应速度变化趋势的相匹配。中试控制实验中,在保证产品质量的情况下,三钙中和过程终点pH能够得到控制。(2)针对批次内终点pH无法闭环控制的问题,分析运行机理并确定碳酸钙加料停止pH为控制量,加料速度与初始pH等为干扰因素,应用迭代学习控制方法,根据之前批次的输入与误差信息迭代优化当前批次的控制输入,实现批次间的闭环控制。中试控制实验中,在初始条件变化不大的情况下,三钙中和过程终点pH能够得到有效的控制。(3)针对酸液原料组分变化影响终点pH控制的问题,分析了初始pH与酸液酸度的关系,根据初始pH信息,应用迭代学习前馈补偿控制方法修正控制输入以补偿原料组分变化的干扰。针对模型不明确导致难以确定控制参数的问题,间接型迭代学习能够通过迭代优化前馈控制增益,进一步提高控制效果。中试控制实验中,在初始条件存在较大变化的情况下,三钙中和过程终点pH仍能够得到有效的控制。

关键词：三钙中和过程终点pH控制迭代学习控制前馈控制中试控制实验

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柠檬酸回收中基于迭代学习策略的三钙中和过程控制

引用

化工自动化及仪表 2023年第4期50卷 428-433,458页

作者：裴笙赵忠盖刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室

为了实现三钙中和过程的自动控制,分析研究了该过程存在的问题与控制难点,并提出基于迭代学习算法的控制策略。中试平台实验结果表明:迭代学习控制策略成功实现了三钙中和过程终点pH值的稳定控制,各项指标满足控制要求,实现了该工艺的... 详细信息

为了实现三钙中和过程的自动控制,分析研究了该过程存在的问题与控制难点,并提出基于迭代学习算法的控制策略。中试平台实验结果表明:迭代学习控制策略成功实现了三钙中和过程终点pH值的稳定控制,各项指标满足控制要求,实现了该工艺的自动控制。

关键词：迭代学习控制三钙中和过程柠檬酸回收中试实验平台 pH值监控

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