烧结过程状态集成优化控制指导系统的研究

论文摘要

目前，国内大中型烧结厂的生产决策及操作参数最优值的确定主要依赖于现场操作人员的经验。而烧结过程状态的好坏及其稳定程度对烧结生产的产、质量指标有着决定性的影响。因此，开发烧结过程状态集成优化控制指导系统，以实现烧结生产操作的规范化、标准化、科学化，降低烧结过程状态参数的波动，实现整个烧结生产的优化控制，具有重要的理论意义和实用价值。 本文深入研究了烧结过程的特点，将从点火开始到烧结结束的整个过程分成反应带形成阶段、反应带移动阶段和反应带消失阶段；针对烧结工业生产的特点，提出了分段判断与协调控制相结合的优化控制思想。 在分析了烧结过程机理的基础上，建立了混合料透气性、反应带形成阶段透气性、反应带形成阶段时间、废气温度上升点、反应带前沿移动速度、烧结终点、垂直烧结速度、反应带消失阶段时间等参数的软测量模型，使烧结过程相对透明化，并为烧结过程预报模型的建立以及烧结过程状态的优化控制提供了依据。 采用数据分析的方法建立了废气温度上升点、烧结终点、垂直烧结速度等参数的预报模型；对模型的结构进行了在线辨识，并采用带遗忘因子的限定记忆最小二乘法对模型参数进行了实时辨识，实现了过程状态参数的自适应预报，所建模型的预报命中率均达到95％以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 铁矿石烧结现状
• 1.2 烧结自动化的现状
• 1.2.1 烧结自动化发展概况
• 1.2.2 烧结基础自动化现状
• 1.2.3 烧结管理自动化现状
• 1.3 烧结过程控制的研究现状
• 1.3.1 烧结生产成本控制
• 1.3.2 烧结矿化学成分的控制
• 1.3.3 烧结过程状态的控制
• 1.4 论文的提出
• 第二章 系统方案设计
• 2.1 烧结过程剖析
• 2.2 烧结过程状态的控制思想
• 2.2.1 分段判断
• 2.2.2 协调控制
• 2.3 烧结过程状态的优化策略
• 2.3.1 软测量策略
• 2.3.2 提前预报策略
• 2.3.3 模糊控制策略
• 2.4 系统总体方案
• 2.5 本章小结
• 第三章 软测量模型的研究
• 3.1 反应带形成阶段
• 3.1.1 混合料透气性
• 3.1.2 反应带形成阶段时间
• 3.1.3 反应带形成阶段透气性
• 3.2 反应带移动阶段
• 3.2.1 废气温度上升点
• 3.2.2 反应带移动速度
• 3.3 反应带消失阶段
• 3.3.1 烧结终点
• 3.3.2 垂直烧结速度
• 3.3.3 反应带消失阶段时间
• 3.4 本章小结
• 第四章 预报模型的研究
• 4.1 建模方法的确定
• 4.1.1 建模方法的分类
• 4.1.2 建模方法的比较
• 4.2 辨识方法的研究
• 4.2.1 模型类的确定
• 4.2.2 模型结构的确定
• 4.2.3 模型参数的辨识
• 4.3 预报模型的建立
• 4.3.1 通用算法的实现
• 4.3.2 预报结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 模糊控制算法的研究
• 5.1 模糊控制器的设计
• 5.1.1 模糊控制器的基本结构
• 5.1.2 模糊化
• 5.1.3 模糊推理
• 5.1.4 逆模糊化
• 5.2 模糊控制算法的改进
• 5.2.1 非线性量化
• 5.2.2 变论域
• 5.2.3 模糊规则自调整
• 5.2.4 多维模糊控制
• 5.3 模糊控制算法的实现
• 5.3.1 通用模糊控制算法类
• 5.3.2 系统的分段控制
• 5.3.3 系统的集成优化控制
• 5.4 本章小结
• 第六章 系统数据库的建立
• 6.1 数据库相关技术的选取
• 6.1.1 数据库系统
• 6.1.2 数据库编程技术
• 6.1.3 ADO编程方法
• 6.2 系统数据库的设计
• 6.2.1 数据库设计
• 6.2.2 数据表的设计
• 6.3 系统数据库的建立
• 6.3.1 数据库的建立
• 6.3.2 信息的在线采集
• 6.3.3 数据预处理
• 6.3.4 知识库的建立
• 6.4 本章小结
• 第七章 系统软件的开发与应用
• 7.1 系统软件的开发
• 7.1.1 开发工具的选取
• 7.1.2 系统界面设计
• 7.1.3 系统的总体结构
• 7.1.4 系统的工作流程
• 7.2 软件应用
• 7.2.1 现场简介
• 7.2.2 系统主界面
• 7.2.3 软件的功能
• 7.3 工业应用
• 7.3.1 工业应用方法
• 7.3.2 结果分析
• 7.3.3 应用前景展望
• 7.4 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果