本文是以杭州富阳中小型白板纸机项目中的定量水分控制系统QCS系统为研究对象，针对定量水分控制中干扰繁多、超调量变大、调节时间长和稳定性差等问题，尤其定量水分控制存在大时滞、强耦合等特点，分析并比较了多种自整定PID控制方法和国内外先进的QCS控制系统的优缺点；提出了对于造纸定量水分控制非常适用的继电反馈辨识PID的控制方案；根据定量水分控制QCS系统的要求，结合西门子S7-300PLC，构建QCS系统，并在杭州富阳白板纸厂得以成功实施。此方案利用继电智能反馈辨识PID的控制算法简单、实现方便和适应性强等优点，克服了定量水分控制系统中出现的强干扰性、响应速度慢和稳定性差等不足，从而提高了纸张定量水分的控制精度，满足了纸张更高的工艺要求。本文主要贡献是：　　 （1）继电反馈辨识自整定PID的研究　　 在对常规PID方法的分析和总结的基础上提出了适用性强的继电反馈辨识的PID控制算法，并通过Matlab仿真比较了常规PID、继电反馈自整定PID及改进型的继电反馈自整定PID算法；其仿真结果充分证明了继电反馈自整定PID能更好的提高系统响应速度和增强抗干扰能力等特性。阐述了一阶过程加纯滞后和二阶过程加纯滞后的继电反馈数学模型辨识方法，仿真证明定量水分在改进型继电反馈智能PID控制下达到了很好的效果。　　 （2） QCS系统的工程实施　　 本QCS方案在西门子S7-300系列PLC平台上进行了编程实现，与西ABB ACS系列变频器以及IMPACT公司的B/M传感器、变送器及相应的O型扫描架相结合构成了QCS控制系统的主体。该设备及其QCS系统已经成功运用在杭州富阳多家白板纸机上，本论文所述QCS系统在杭州富阳文丰白板纸工厂进行了现场安装调试。其实时控制曲线和仿真曲线一样再次证明了本论文采用的算法是切实可行的。本设计提高了响应速度，有效抑制了定量水分的波动，实现了定量水分的精确测量和控制，明显提升了白板纸的生产质量，满足了用户的要求。造纸机