粉状炸药生产线气液油相流量控制系统

论文摘要

随着粉状炸药在工业生产和工程建设中应用的日益广泛,其连续化生产技术的研究与推广就成为亟待解决的问题,而油相流量的添加是连续生产控制中的关键工序,其控制的好坏对于提高产品的质量和产量、降低劳动强度具有非常重要的意义。本文在深入分析粉状炸药生产工艺的基础上,考虑油相添加过程的滞后性以及炸药主要组分硝酸铵传输过程的非线性、大惯性、大滞后等特点,在模型难以建立的情况下,采用了专家控制策略来实现流量的实时控制。基于粉状炸药制备过程中影响油相控制的因素,本文采用了双专家控制器方案,即专家控制器1通过控制油相的温度恒定来保证油相添加的质量,专家控制器2则根据生产过程中的反馈参数,利用专家经验完成添加油相过程的实时控制。控制器皆采用产生式规则进行知识表示,采用正向推理与深度优先搜索的方式进行推理。本文设计的专家控制系统在浙江顺源化工厂的粉状炸药实际生产中得到了应用,控制系统已于2007年6月投入生产使用。现场运行情况表明,这种控制策略符合工业实际,采用的控制器稳定可靠,有效的控制了油相流量的实时添加,实现了粉状炸药的连续化生产,提高了产品的产量和质量,创造了显著的经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 项目研究背景及意义
• 1.2 炸药生产线油相流量控制研究现状
• 1.2.1 国内外炸药工业发展现状
• 1.2.2 粉状炸药流量控制研究现状
• 1.3 专家控制系统的研究现状
• 1.3.1 专家控制系统概述
• 1.3.2 专家控制系统研究现状
• 1.4 论文研究内容与结构安排
• 第二章 粉状炸药生产线工艺分析
• 2.1 粉状炸药工艺配方
• 2.2 生产工艺分析
• 2.2.1 工艺简介
• 2.2.2 工艺基本要求
• 2.2.3 影响因素
• 2.2.4 工艺措施
• 2.3 硝酸铵相特性分析
• 2.3.1 气固两相流特性
• 2.3.2 气固两相流测量
• 2.4 油相给定环节分析
• 2.4.1 电动驱动方式
• 2.4.2 轴向柱塞泵
• 2.4.3 油相流量测量
• 2.5 本章小结
• 第三章 粉状炸药生产线流量控制
• 3.1 系统总体控制框架
• 3.1.1 系统控制思想
• 3.1.2 控制系统结构
• 3.2 专家控制器设计
• 3.2.1 专家控制器结构
• 3.2.2 知识表示技术及知识库设计
• 3.2.3 知识的组织
• 3.2.4 推理机
• 3.3 流量专家PID控制
• 3.3.1 数据处理
• 3.3.2 流量控制
• 3.4 油温专家控制
• 3.5 本章小结
• 第四章 系统实现与运行结果
• 4.1 控制系统硬件结构
• 4.1.1 控制系统组成
• 4.1.2 控制器介绍
• 4.2 控制系统软件功能实现
• 4.3 工业应用效果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果