Kalanteri on jälkikäsittelykone, jolla tasoitetaan paperia puristamalla sitä telojen välissä. Kalanterointitulokseen voidaan vaikuttaa puristusvoimalla, lämpötilalla, vaikutusajalla ja kosteudella. Kalanteroinnin tavoitteena on halutun paperilaadun tuottaminen ja laadun kone- ja poikkisuuntaisen vaihtelun vähentäminen. Erityisesti kalanterin konesuuntainen säätö perustuu tällä hetkellä suurelta osin laboratoriomittausten perusteella tehtävään manuaaliseen säätöön.

Tässä työssä tutkitaan menetelmiä kalanterin automaattiseen mallipohjaiseen laatusäätöön. Työssä esitellään kalanterille ja paperin muokkautumiselle kehitettyjä malleja, joita hyödyntäen kalanterin säätöä voidaan kehittää. Laboratoriomittauksia hyödyntävillä menetelmillä säädön tarkkuutta pyritään edelleen parantamaan. Mallipohjaisista säätömenetelmistä tarkastellaan MPC-säätöä, joka on todettu kalanterin säätöön soveltuvaksi.

Työssä kehitetään kalanterille staattinen ja dynaaminen laatumalli. Staattisen mallin parametrien määrittämiseen käytetään aiemmista koeajoista kerättyä dataa. Malliin toteutettu tuoreita laboratoriomittauksia hyödyntävä korjausmenetelmä tarkentaa sen tuloksia merkittävästi. Dynaaminen malli rakennetaan identifioimalla aiemmista koeajoista kerätyn on-line-mittausdatan perusteella.

Dynaamiseen malliin perustuvan MPC-säätimen käyttämistä kalanterin säädössä tutkitaan käytännössä pilot-mittakaavan koekalanterilla. Malli määritetään identifioimalla ja sille kehitetään Matlabin MPC-työkalua hyödyntävä säädin. Koeajon tulokset osoittavat, että MPC-säädin soveltuu kalanterin säätöön ja sen toteuttaminen Matlab-komponentin avulla on hyvä vaihtoehto.