紙張橫幅定量多變量解耦控制策略研究

單文娟　湯偉　劉炳

摘要：針對橫幅定量控制系統是高維、大規模稀疏的非方關聯矩陣，利用矩陣分塊法及變換因子將其轉化為低維耦合方陣，并設計了基于對象模型的伴隨矩陣解耦器，將多變量控制問題轉化為單回路群控制問題。以實驗用稀釋水水力式流漿箱為例進行定量計算及解耦器設計，有效地完成了稀釋水閥開度調節，減小了紙張定量波動，為先進橫幅定量控制系統設計提供理論參考。

關鍵詞：紙張定量；多輸入多輸出過程；解耦；稀疏矩陣

中圖分類號：TS736

文獻標識碼：A

DOI：1011981/jissn1000684220180244

定量是反映紙張質量的重要參數，也是造紙自動控制系統中最主要的受控參量。成品紙張的定量特征可用二維坐標系統描述：沿紙機運行方向（Machine Direction，簡稱MD）和橫跨紙機方向（Cross Direction，簡稱CD）構成2個坐標軸。定量控制是使紙張定量在縱向與橫向都保持均勻[1]。MD定量值差異的原因較簡單，目前已取得較為令人滿意的研究成果。而CD定量控制技術較復雜，理論研究進展相對緩慢，CD定量控制也受到越來越多的關注。

稀釋水水力式流漿箱采用向紙機橫幅方向勻漿器的支管上游注入稀釋水的辦法來調節全幅定量，流漿箱的唇口開度是全幅均勻一致的，消除了傳統調節方法的缺點，被越來越廣泛地應用于造紙過程中。通過調節某稀釋水閥開度來改變該處的局部定量時，流體流動的沖擊特性會對兩側鄰域產生影響[2]，以及漿流的流速與濃度、稀釋水的流速及濃度、整流室的結構都會對稀釋水的橫向擴散造成影響。……