CN111221251A - 一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法，其在对三组分混合物实现分离的同时，对产品纯度进行控制，由于滑模控制的鲁棒性，可实现稳定静差小，响应曲线的建立时间短，超调量低，能够实现快速平稳的控制。

Description

一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及混合物分离技术领域，具体是一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法。

背景技术

化工产业是许多发展中国家的基础产业和支柱产业，对混合物的分离是化工产业中的重要步骤，虽然超临界分离技术、膜分离技术等发展迅速，精馏依旧是化工、石油化工等行业中最重要、应用最广泛的分离单元之一。由于精馏过程热力学效率低，能耗高达化工能耗的40％-50％以上等特点，提高精馏过程的能量利用率成为研究热点。

隔壁精馏塔(DWC，简称隔壁塔)是化工分离技术中的新型产物，DWC塔体中间被一个分隔壁隔开，完成了将两个塔整合成一个塔。其主要用在多组分物质的分离上，可以减少设备投资，降低能量消耗，并且降低了返混，提高了热力学效率。

由于隔壁塔变量之间复杂的交互作用及当隔壁塔发生进料扰动时，在流程控制上比较困难，使得隔壁塔结构难以广泛应用。Wolf和Skogestad开创性的提出了对隔壁塔的三点控制结构(WolffE A,Skogestad S.Operation ofIntegrated Three-Product(Petlyuk)Distillation Columns[J].Industrial&Engineering Chemistry Research,1995,34(6))，其研究证明了隔壁塔是可控的，但是此模型不能保证在最优的能耗下操作，且无法实现对进料流量和进料组分干扰的平稳控制；Anton A.Kiss等人探索了DWC基于比例积分微分(PID)的各种控制策略(R.Diggelen,A.Kiss,A.Heemink,Industrial&EngineeringChemistry Research.2010,49,288)，以获得最佳的控制环路；Manuel Rodríguez Hernández等人对DWC的PID控制及其等效的模型预测控制(MPC)模式进行了比较(M.RodríguezHernández,J.A.Chinea-Herranz,Journal of Process Control.2012,22,1582-1592.)，证明了这种等效的MPC模式可能非常方便使用，但是模型预测控制(MPC)的应用很少。

DWC的控制主要基于传统的比例积分(PI)策略或PID策略，尽管PID策略是过程工业中使用最广泛的策略，但是当受控对象具有非线性、时变和不确定性时，其性能较差。DWC是具有多变量非线性和时滞系统的高度复杂的集成设备。此外，由于输入和输出变量之间的相互作用，DWC比传统的蒸馏系统更难控制。显然，PID策略不是DWC的最佳选择，学术界对DWC的最优控制策略的研究仍在进行当中。

滑模控制(SMC)可以克服系统的不确定性并具有更好的鲁棒性。与传统的PID策略不同，SMC的结构不是固定的，它是通过模型设计来控制变量的，其主要思想是利用不连续控制来将系统状态轨迹强制到某些预定义的滑动表面，系统可以在这些滑动表面上很好地处理变量之间的相互作用。特别是，它对参数变化和干扰的敏感性较低，从而消除了建立精确模型的必要性。滑模控制保证了系统的不变性和鲁棒性，使系统在平稳中运行。

发明内容

为了解决现有精馏技术难控制的问题，本发明提供了一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法，该方法成功地应用于时滞系统，对隔壁塔的控制更加平稳，并且控制结构简单，具有较好的鲁棒性。

本发明的技术方案实现如下：设计一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，该控制系统包括安装在隔壁塔的公共精馏段温度灵敏板上的一个二号温度控制器，其另一端连在塔顶冷凝器上，当公共精馏段温度灵敏板的温度变化时，二号温度控制器通过调节塔顶冷凝器的冷凝量来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的预分馏段温度灵敏板上的一个一号温度控制器，其另一端连在液相分配器上，当预分馏段温度灵敏板的温度变化时，一号温度控制器通过调节液相分配比来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的公共提馏段温度灵敏板上的一个三号温度控制器，其另一端连在塔底再沸器上，当公共提馏段温度灵敏板的温度变化时，三号温度控制器通过调节塔底再沸器的热负荷来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的主塔段温度灵敏板上的一个四号温度控制器，其另一端连在中部出料管路上，当主塔段温度灵敏板的温度变化时，四号温度控制器通过调节采出量来调控温度；

隔壁塔的塔顶安装一个压力控制器，隔壁塔预分馏段的进料管路上安装一个一号流量控制器，塔顶冷凝器的回流管路上安装一个二号流量控制器，隔壁塔的塔顶采出管路上安装一个一号液位控制器，隔壁塔的塔底采出管路上安装一个二号液位控制器；

所述滑模控制器通过三条电路分别与塔顶采出管路、中部出料管路、塔底采出管路连接，用来实现对三个组分纯度变化的感应；另外，通过一条导电线与隔壁塔的进料管路的阀门连接，用来实现对进料流量或进料组成变化的感应；其次，还通过三条导电线分别与隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器连接，实现对回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的调节；

所述滑模控制器设置有输入系统、输出系统和数据处理模块，输入系统的输入参数设置有塔顶采出管路出料的摩尔分数、中部出料管路出料的摩尔分数、塔底采出管路的摩尔分数、作为感应干扰变量的进料管路的进料流量，所述输出系统的输出参数设置有塔顶冷凝器的回流管路的回流比R、隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器的液相分配比SPL、塔底再沸器的热负荷Q；数据处理模块对输入系统的输入数据进行处理，得出相应的输出数据给输出系统，输出系统将输出数据分别发送给隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器，实现回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的设定。

进一步的，本发明设计一种基于滑模控制器的隔壁塔控制方法，其特征在于，该控制方法采用如上所述的控制系统和如下步骤：

步骤一：根据进料条件和分离要求，以减少隔壁塔热负荷为目标，计算出最优的隔壁塔公共精馏段回流比、塔板数、进料位置、气相分配比和液相分配比这些参数，以这些变量作为被控变量选取隔壁塔各塔段的灵敏板温度，添加基于比例积分温度控制器；

步骤二：给进料流量施加阶跃扰动，得到被控变量的阶跃响应曲线，采用最常用的一阶纯滞后传递函数

对阶跃响应曲线进行拟合，得到动态过程的传递函数矩阵；

步骤三：通过相对增益矩阵分析计算得传递函数矩阵的有效相对增益矩阵，得到动态过程的传递函数；

步骤四：根据控制变量与被控变量的最佳配对组合以及滑模控制理论，设计控制方案和滑模控制器；

步骤五：根据步骤四中的控制方案和滑模控制器对隔壁塔进行控制。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：本发明一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法，其在对三组分混合物实现分离的同时，对产品纯度进行控制，由于滑模控制的鲁棒性，可实现稳定静差小，响应曲线的建立时间短，超调量低，能够实现快速平稳的控制。

附图说明

图1为本发明控制系统一种实施例的滑模控制器的控制原理示意图；

图2为本发明控制系统一种实施例的应用于隔壁塔的滑模控制器的模拟模型；

图3为对隔壁塔戊烷产品采用比例积分微分控制器(PID)和滑模控制器(SMC)的干扰的动态响应图；

图4为对隔壁塔己烷产品采用比例积分微分控制器(PID)和滑模控制器(SMC)的干扰的动态响应图；

图5为对隔壁塔庚烷产品采用比例积分微分控制器(PID)和滑模控制器(SMC)的干扰的动态响应图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统(简称控制系统)，所述隔壁塔为现有技术中可实现多组分分离的隔壁塔，优选为可实现三组分混合物分离的隔壁塔(CN1177513A)，该控制系统包括安装在隔壁塔的公共精馏段温度灵敏板上的一个二号温度控制器(TC2)，其另一端连在塔顶冷凝器上，当公共精馏段温度灵敏板的温度变化时，二号温度控制器通过调节塔顶冷凝器的冷凝量来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的预分馏段温度灵敏板上的一个一号温度控制器(TC1)，其另一端连在液相分配器上，当预分馏段温度灵敏板的温度变化时，一号温度控制器通过调节液相分配比来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的公共提馏段温度灵敏板上的一个三号温度控制器(TC3)，其另一端连在塔底再沸器上，当公共提馏段温度灵敏板的温度变化时，三号温度控制器通过调节塔底再沸器的热负荷来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的主塔段温度灵敏板上的一个四号温度控制器(TC4)，其另一端连在中部出料管路上，当主塔段温度灵敏板的温度变化时，四号温度控制器通过调节采出量来调控温度；

隔壁塔的塔顶安装一个压力控制器(PC)，隔壁塔预分馏段的进料管路上安装一个一号流量控制器(FC1)，塔顶冷凝器的回流管路上安装一个二号流量控制器(FC2)，隔壁塔的塔顶采出管路上安装一个一号液位控制器(LC1)，隔壁塔的塔底采出管路上安装一个二号液位控制器(LC2)。

所述滑模控制器通过三条电路分别与塔顶采出管路、中部出料管路、塔底采出管路连接，用来实现对三个组分纯度变化的感应；另外，通过一条导电线与隔壁塔的进料管路的阀门连接，用来实现对进料流量或进料组成变化的感应；其次，还通过三条导电线分别与隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器连接，实现对回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的调节。

所述滑模控制器设置有输入系统、输出系统和数据处理模块，输入系统的输入参数设置有塔顶采出管路出料的摩尔分数、中部出料管路出料的摩尔分数、塔底采出管路的摩尔分数、作为感应干扰变量的进料管路的进料流量、进料管路的进料流量，所述输出系统的输出参数设置有塔顶冷凝器的回流管路的回流比R、隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器的液相分配比SPL、塔底再沸器的热负荷Q。数据处理模块对输入系统的输入数据进行处理，得出相应的输出数据给输出系统，输出系统将输出数据分别发送给隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器，实现回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的设定。

滑模控制器的工作原理为根据被控对象的状态方程设计滑模面，状态一旦到达此滑模面，将以指数趋近方式达到稳定状态，然后设计趋近律求出了滑模控制器的表达，通过滑模控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束。系统一旦到达切换超平面，控制作用将保证系统沿切换超平面到达系统原点。对于本发明控制系统，滑模控制器有三个比例系数c、k1、k2，其工作原理为根据被控对象状态方程设计滑模面，数据处理模块的数据处理过程为：首先输入产物摩尔分数x，定义跟踪误差函数e＝x-xd，滑模函数为s＝e+c*e(t)，当s＝0时，有e和e(t)都为0，且是按照指数收敛e(t)＝e(0)e^(-ct)，也就是说当时间趋于无限大时，误差将指数收敛到0，收敛速度取决于c。设置趋近律sats＝sign(s)，然后根据设计的趋近律求出了滑模控制器的表达，控制率u＝((-k1*s-k2*sats+dxd-c*e)*18.11+x)/4.321，通过滑模控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束，系统一旦到达切换超平面，控制作用将保证系统沿切换超平面到达系统原点，进而通过所述滑模控制器的输出系统调节回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q。

所述塔顶采出管路出料的摩尔分数、中部出料管路出料的摩尔分数、塔底采出管路出料的摩尔分数通过在线分析仪器测得，在线分析仪器将所测得的结果发送给滑模控制器的输入系统。

优选的，所述塔顶采出管路出料的摩尔分数为目标产物或杂质的摩尔分数，中部出料管路出料的摩尔分数为目标产物或杂质的摩尔分数，塔底采出管路出料的摩尔分数为目标产物或杂质的摩尔分数。

进一步的，本发明提供一种基于滑模控制器的隔壁塔控制方法(简称控制方法)，包括如下步骤：

步骤一：根据进料条件和分离要求，以减少隔壁塔热负荷为目标，计算出最优的隔壁塔公共精馏段回流比、塔板数、进料位置、气相分配比和液相分配比这些参数，以这些变量作为被控变量选取隔壁塔各塔段的灵敏板温度，添加基于比例积分(PI)温度控制器。

步骤二：给进料流量施加阶跃扰动，得到被控变量的阶跃响应曲线，采用最常用的一阶纯滞后传递函数

对阶跃响应曲线进行拟合，得到动态过程的传递函数矩阵。

步骤三：通过相对增益矩阵(RGA)分析计算得传递函数矩阵的有效相对增益矩阵，得到动态过程的传递函数。

步骤四：根据控制变量与被控变量的最佳配对组合以及滑模控制理论，设计控制方案和滑模控制器(SMC)。

步骤五：根据步骤四中的控制方案和滑模控制器对隔壁塔进行控制。

优选的，所述滑模控制器根据动态过程的传递函数在MATLAB中编程设计实现。

实施例

本实施例采用上述的基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法来分离三组分烷烃混合物。具体的，三组分烷烃混合物从隔壁塔预分馏段上连接的进料管路进入，所述进料管路上连接的流量控制器用来检测控制流量变化；进料压力为1-3atm，进料温度为25-60℃；设定所有产品的最低目标纯度为99％，预分馏段理论板数为10-20块，隔壁塔的主塔段上连接中部出料管路，主塔段理论板数为15-23块，用来采出分离完成的产品2，并检测控制产品2的纯度；隔壁塔的公共精馏段上部连接冷凝器，公共精馏段理论板数为9-15块，回流比R＝3-8。所述冷凝器连接有液位控制器，并连有塔顶采出管路，用来采出产品1；所述的隔壁塔上部安装压力控制检测器，隔壁塔的公共提馏段下部连接再沸器，公共提馏段理论板数为11-20块，所述再沸器连接有液位控制器，并连有塔底采出管路，用来采出产品3，隔壁塔塔板上安装基于温度灵敏板的温度控制器。

滑模控制器设计有输入输出系统，输入的受控变量包括塔顶出料产品1的摩尔分数，中部出料管路出料产品2的摩尔分数，塔底采出管路出料产品3的摩尔分数，输出可调变量包括回流比R，液相分配比SPL，再沸器热负荷Q，设置干扰变量为±10％的进料流量扰动。当进料管路发生进料流量扰动时，所述滑模控制器发生响应，对产品纯度进行控制。

所述隔壁塔的隔板上部有液相分配器，液相分配比SPL＝0.4-0.8，用来控制塔顶回流液进入预分馏段和主塔段的比例。所述隔壁塔的隔板下部有汽相分配器，汽相分配比SPV＝0.4-0.8，用来控制塔底蒸汽进入预分馏段和主塔段的比例。

诸如相对增益阵列(RGA)之类的可控性指标对于理解系统的行为很有用，RGA提供有关受控变量和输出变量之间相互作用的信息，RGA元素定义为一对变量的开环增益与闭环增益之比。

所述的基于滑模控制器的隔壁塔控制内容包括如下方面：

当发生进料流量扰动时，所述进料管路的流量控制装置发生响应，如图2在MATLAB中编程设计的滑模控制器所示，根据滑模控制理论编程设计的滑模控制器通过调节液相分配比、回流比、再沸器热负荷来调控出料组分的纯度，使之稳定到目标要求纯度。

当发生进料组成扰动时，所述滑模控制器一样可实现快速平稳控制。

具体的，本实施例三组分烷烃混合物的总进料流率为30kmol/h，进料压力为2atm，其中戊烷、己烷、庚烷的进料摩尔比为1:1:1，设定所有产品的最低目标纯度为99％，预分馏段理论板数为14块，进料位置第9块塔板，公共精馏段理论板数为11块，公共提馏段理论板数为13块，主塔段理论板数为20块，回流比R＝6.5，汽相分配比SPV＝0.62，液相分配比SPL＝0.45。

液位控制回路采用比例控制器(P)，设置比例增益为2，流量控制采用积分控制器(PI)，设置比例增益为2，积分时间为0.3min，采用继电器反馈测试和Tyreus-Luyben调谐规则进行测试调节温度控制回路，并将温度控制回路的死时间设置为1min。

在控制过程中，对进料流量施加±10％的阶跃扰动，得到进料流量、塔顶流出物戊烷的摩尔分数、侧线采出物己烷的摩尔分数、底部产物庚烷的摩尔分数、回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的阶跃响应曲线及数据，根据过程控制系统中最常用的动态特性的传递函数，一阶纯滞后传递函数

对阶跃响应曲线进行拟合，得到动态过程的传递函数矩阵，在通过RGA分析计算得传递函数矩阵的有效相对增益矩阵，进一步得出传递函数。根据滑模控制理论，设计控制方案和滑模控制器(SMC)，在MATLAB中开发的滑模控制器利用其切换设计面的功能实现了对系统发生干扰时的控制。

公共提馏段温度通过再沸器的热负荷来控制；进入隔壁塔的进料量采用流量控制器来控制；塔顶回流罐液位通过塔顶采出量控制；塔底液位通过塔底采出量控制；公共精馏段温度通过回流比来控制；主塔段温度通过液相分配比控制。

如图3、图4、图5中对各产品的PID控制和SMC控制所示，PID控制器对此实例干扰的动态响应时间较长，而滑模控制器的响应时间很短。发生响应之后的PID控制器在持续波动中趋于平稳，而滑模控制器所需的稳态恢复时间较短，并且SMC控制器的稳态偏差和最大偏差都比PID控制器小，依此说明滑模控制器比PID控制器具有更好的控制性能。

本发明实现了对于隔壁塔复杂精馏的有效控制，在隔壁塔降低能耗和设备费用的同时完成了平稳操作。

上述仅为本发明的一个较佳实施案例，本发明并不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说对本发明中的重新调整和替代都不应脱离本发明的保护范围。

另外需要说明的是，本发明中所开发的滑模控制器不仅仅可以控制隔壁塔，对于其他热耦合精馏装置依然适用，为了避免不必要的重复，对本发明的各种可能组合方式，只要不影响本发明的思想，同样应该视为本发明所公开的内容。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，该控制系统包括安装在隔壁塔的公共精馏段温度灵敏板上的一个二号温度控制器，其另一端连在塔顶冷凝器上，当公共精馏段温度灵敏板的温度变化时，二号温度控制器通过调节塔顶冷凝器的冷凝量来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的预分馏段温度灵敏板上的一个一号温度控制器，其另一端连在液相分配器上，当预分馏段温度灵敏板的温度变化时，一号温度控制器通过调节液相分配比来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的公共提馏段温度灵敏板上的一个三号温度控制器，其另一端连在塔底再沸器上，当公共提馏段温度灵敏板的温度变化时，三号温度控制器通过调节塔底再沸器的热负荷来调控温度；

还包括安装在隔壁塔的主塔段温度灵敏板上的一个四号温度控制器，其另一端连在中部出料管路上，当主塔段温度灵敏板的温度变化时，四号温度控制器通过调节采出量来调控温度；

隔壁塔的塔顶安装一个压力控制器，隔壁塔预分馏段的进料管路上安装一个一号流量控制器，塔顶冷凝器的回流管路上安装一个二号流量控制器，隔壁塔的塔顶采出管路上安装一个一号液位控制器，隔壁塔的塔底采出管路上安装一个二号液位控制器；

所述滑模控制器通过三条电路分别与塔顶采出管路、中部出料管路、塔底采出管路连接，用来实现对三个组分纯度变化的感应；另外，通过一条导电线与隔壁塔的进料管路的阀门连接，用来实现对进料流量或进料组成变化的感应；其次，还通过三条导电线分别与隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器连接，实现对回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的调节；

所述滑模控制器设置有输入系统、输出系统和数据处理模块，输入系统的输入参数设置有塔顶采出管路出料的摩尔分数、中部出料管路出料的摩尔分数、塔底采出管路的摩尔分数、作为感应干扰变量的进料管路的进料流量，所述输出系统的输出参数设置有塔顶冷凝器的回流管路的回流比R、隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器的液相分配比SPL、塔底再沸器的热负荷Q；数据处理模块对输入系统的输入数据进行处理，得出相应的输出数据给输出系统，输出系统将输出数据分别发送给隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器，实现回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的设定。

2.根据权利要求1所述的一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，所述滑模控制器的工作原理为根据被控对象的状态方程设计滑模面，状态一旦到达此滑模面，将以指数趋近方式达到稳定状态，然后设计趋近律求出了滑模控制器的表达，通过滑模控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束；系统一旦到达切换超平面，控制作用将保证系统沿切换超平面到达系统原点；所述滑模控制器有三个比例系数c、k1、k2，其工作原理为根据被控对象状态方程设计滑模面，数据处理模块的数据处理过程为：首先输入产物摩尔分数x，定义跟踪误差函数e＝x-xd，滑模函数为s＝e+c*e(t)，当s＝0时，有e和e(t)都为0，且是按照指数收敛e(t)＝e(0)e^(-ct)，也就是说当时间趋于无限大时，误差将指数收敛到0，收敛速度取决于c；设置趋近律sats＝sign(s)，然后根据设计的趋近律求出了滑模控制器的表达，控制率u＝((-k1*s-k2*sats+dxd-c*e)*18.11+x)/4.321，通过滑模控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束，系统一旦到达切换超平面，控制作用将保证系统沿切换超平面到达系统原点，进而通过所述滑模控制器的输出系统调节回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q。

3.根据权利要求1所述的一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，所述塔顶采出管路出料的摩尔分数、中部出料管路出料的摩尔分数、塔底采出管路出料的摩尔分数通过在线分析仪器测得，在线分析仪器将所测得的结果发送给滑模控制器的输入系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，所述塔顶采出管路出料的摩尔分数为目标产物或杂质的摩尔分数，中部出料管路出料的摩尔分数为目标产物或杂质的摩尔分数，塔底采出管路出料的摩尔分数为目标产物或杂质的摩尔分数。

5.一种基于滑模控制器的隔壁塔控制方法，其特征在于，该控制方法采用如权利要求1—4所述的控制系统和如下步骤：

步骤一：根据进料条件和分离要求，以减少隔壁塔热负荷为目标，计算出最优的隔壁塔公共精馏段回流比、塔板数、进料位置、气相分配比和液相分配比这些参数，以这些变量作为被控变量选取隔壁塔各塔段的灵敏板温度，添加基于比例积分温度控制器；

步骤二：给进料流量施加阶跃扰动，得到被控变量的阶跃响应曲线，采用最常用的一阶纯滞后传递函数

对阶跃响应曲线进行拟合，得到动态过程的传递函数矩阵；

步骤三：通过相对增益矩阵分析计算得传递函数矩阵的有效相对增益矩阵，得到动态过程的传递函数；

步骤四：根据控制变量与被控变量的最佳配对组合以及滑模控制理论，设计控制方案和滑模控制器；

步骤五：根据步骤四中的控制方案和滑模控制器对隔壁塔进行控制。

6.根据权利要求5所述的一种基于滑模控制器的隔壁塔控制方法，其特征在于，所述滑模控制器根据动态过程的传递函数在MATLAB中编程设计实现。

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