Improvement of functional subsystems of paper production management based on a coordinating fuzzy controller and cross-correlation meters
Authors: Ревунов М.С. , Лысова Н.В. 
Published: July 2024

действующие системы управления процессом формирования бумажного полотна с регуляторами уровня массы и давления в напускном устройстве не обеспечивают желаемых показателей качества. В тоже время применение высокоточных и помехозащищенных алгоритмов управления на базе экстремальных и предиктивных регуляторов снижает быстродействие систем. Таким образом, дальнейшее повышение эффективности системы управления процессом формирования бумажного полотна возможно в рамках APC-управления и нечеткой логики. Введение в систему кросскорреляционных оптических вычислителей скорости позволит сформировать данные об основных параметрах потока бумажной массы в моменты формирования полотна на сетке машины, что является необходимым и достаточным для внедрения в экстремальные системы управления регулятора соотношения скоростей, повышающего их быстродействие. Для замещения каскадного соединения регуляторов в системах управления процессом формирования бумажного полотна предлагается использовать координирующий нечеткий регулятор и методы нечеткого управления, позволяющие “развязать” между собой выходные сигналы с экстремального регулятора, регуляторов соотношения скоростей и общего давления, предназначенные для одного исполнительного механизма – компрессора. Таким образом, применение дополнительного контура стабилизации соотношения скоростей и координирующего нечеткого управления на 59.4% повысило быстродействие систем управления процессом формирования бумажного полотна по сравнению с экстремальными регуляторами и позволило снизить дисперсию веса полотна бумаги на 1.4%, что подтверждается актами внедрения на предприятии ОАО “МАЯК”.

existing control systems for the paper web formation process with mass and pressure level regulators in the inlet device do not provide the desired quality indicators. At the same time, the use of high-precision and noise-proof control algorithms based on extreme and predictive controllers reduces the performance of systems. Thus, further improvement of the efficiency of the control system for the paper web formation process is possible within the framework of APC control and fuzzy logic. The introduction of cross-correlation optical speed calculators into the system will allow generating data on the main parameters of the paper mass flow at the moments when the web is formed on the machine grid, which is necessary and sufficient for implementing a speed ratio controller in extreme control systems that increases their speed. To replace the cascade connection of regulators in the control systems for the process of forming a paper web, it is proposed to use a coordinating fuzzy controller and fuzzy control methods that allow “decoupling” the output signals from the extreme controller, speed ratio and total pressure regulators designed for a single actuator – the compressor. Thus, the use of an additional speed ratio stabilization loop and coordinating fuzzy control increased the speed of paper web formation control systems by 59.4% in comparison with extreme regulators and allowed reducing the dispersion of paper web weight by 1.4%, which is confirmed by the implementation certificates at the MAYAK enterprise.