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题名	单基发射药生产过程控制策略与故障诊断方法研究
作者	张世轩
答辩日期	2021-05-21
授予单位	中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点	沈阳
导师	徐志刚
关键词	单基发射药 溶剂配置 驱溶 过程控制 故障诊断
学位名称	专业学位硕士
其他题名	Research on Control Strategy and Fault Diagnosis Method of Single Base Propellant Production Process
学位专业	控制工程
英文摘要	随着控制科学与智能制造的发展进步，国防企业为发射药行业提出了新的要求。为改善单基发射药生产线生产过程连续化、智能化程度低的工作现状，以生产过程中的重要工况作为研究对象，研究了一系列生产过程控制策略与故障诊断方法。本文通过对单基发射药生产过程工艺进行详细分析，明确了生产工艺过程的难点，选取溶剂配置、驱溶过程作为主要研究对象，设计了智能控制策略以及故障诊断方法，实现了单基发射药连续化生产工艺过程的改进与提升。主要工作如下：（1）对单基发射药生产过程工艺特性进行深入研究，结合现场实际工作需求，确定了生产过程控制策略与后续的故障诊断的方法，对单基发射药生产控制系统做了总体规划。（2）选取生产前期控制参数多，工序复杂的溶剂配置过程作为研究对象，结合生产过程实际参数控制要求，对溶剂配置过程进行改进。进料过程使用基于调和器的比值控制算法，提升了抗干扰性能；液位控制系统使用串级控制系统改进，提高了对控制阀回差的抑制；连续反应搅拌釜的温度控制使用分段分程控制，实现了温度升高过程的平稳平滑控制。（3）对驱溶过程工艺流程详细分析与设计，明确了送风温度控制与湿度控制的关系。针对送风温湿度精准控制问题，首先提出了基于自适应调和器的解耦控制算法，然后设计了基于时滞模型的模型预测控制器，实现了驱溶过程温度与湿度的精准控制。（4）选取单基发射药生产过程中重要设备--连续反应搅拌釜作研究对象，分析了可能产生的三类故障。基于连续反应搅拌釜的标称模型，设计了基于解析冗余的残差生成器以及诊断观测器，实现了基于连续反应釜残差评估的故障诊断。本文所设计的过程控制策略与故障诊断方法经过实验测试，已经应用在国内某单机发射药生产线。经实际使用表明，所设计的生产过程控制策略提升了连续化生产的质量，减少了生产过程中人工调试的成本，减轻了后续故障诊断的时间与人力消耗，实现了单基发射药生产过程整体效率的提升。
语种	中文
产权排序	1
页码	79页
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/28984]
专题	沈阳自动化研究所_装备制造技术研究室
作者单位	中国科学院沈阳自动化研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	张世轩. 单基发射药生产过程控制策略与故障诊断方法研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2021.

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