焦炭生产过程的产品质量建模与优化控制研究

论文摘要

焦炭生产过程是一个具有严重的非线性、时变、多参数和不确定性等特点的复杂工业过程,其主要产品是焦炭。焦炭是高炉炼铁中的主要燃料和原料,起着还原剂和支撑骨架的重要作用,其质量直接影响着各用焦行业后续工业生产的可靠性与稳定性,实现对焦炭生产过程产品质量的优化控制,建立焦炭质量的模型是十分必要的。而焦炭生产过程干扰因素和不确定因素众多,建立其质量模型和实施产品质量优化与控制存在很大的困难。本文根据焦炭生产过程的实际情况,对焦炭生产过程质量建模和质量优化方法进行深入的研究,取得了一些具有实际意义的结果,论文主要内容如下：在对焦炭生产过程及成焦机理分析的基础上,提出焦炭生产过程产品质量建模和质量控制的问题,对焦炭质量指标和影响焦炭质量的因素进行了深入剖析和探讨,确定了质量模型的输入、输出。对焦炭生产过程数据进行了筛选与样本数据选取,并对样本数据进行了预处理,在对模糊神经网络及其建模分析的基础上,给出了基于模糊神经网络的焦炭质量模型建模方法。通过实际数据的仿真结果表明本文所给出的方法收敛速度较快,具有较高的预测精度和命中率。在对遗传算法优化小波网络进行分析的基础上,给出了基于自适应遗传算法优化小波神经网络的焦炭质量模型,仿真结果表明所给出的方法预测精度高,预测效果好。最后,在建立焦炭生产过程产品质量模型的基础上,分析确立了焦炭质量优化模型的目标函数和约束条件,建立了焦炭生产过程产品质量的优化模型,并利用广义梯度算法获得了优化解,即最优的配合煤性能指标,为实施焦炭生产过程产品质量控制奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 焦炭生产质量建模与质量控制的意义
• 1.2 焦炭质量建模及优化控制的研究现状
• 1.2.1 焦炭质量建模方法的研究
• 1.2.2 焦炭质量优化控制的研究
• 1.3 论文主要内容和结构
• 2 焦炭生产过程及其质量影响因素分析
• 2.1 引言
• 2.2 焦炉生产过程及成焦机理分析
• 2.2.1 焦炭生产过程
• 2.2.2 焦炭成焦机理分析
• 2.3 焦炭分类及其质量指标分析
• 2.3.1 焦炭的分类
• 2.3.2 焦炭质量指标分析
• 2.4 焦炭质量影响因素分析
• 2.4.1 影响焦炭质量的因素分析
• 2.4.2 配合煤质量指标灰色关联分析
• 2.5 焦炭生产过程质量建模与质量控制问题
• 2.6 小结
• 3 基于模糊神经网络的焦炭质量模型
• 3.1 引言
• 3.2 焦炭生产过程数据预处理
• 3.2.1 数据筛选与样本数据的选取
• 3.2.2 样本数据归一化处理
• 3.3 模糊神经网络原理及其建模分析
• 3.3.1 模糊神经网络原理
• 3.3.2 利用模糊神经网络原理建模及其分析
• 3.4 基于模糊神经网络的焦炭质量模型
• 3.4.1 建模方法
• 3.4.2 模型及其结果分析
• 3.5 小结
• 4 基于GA优化小波神经网络的焦炭质量模型
• 4.1 引言
• 4.2 基于GA优化小波神经网络
• 4.2.1 小波神经网络
• 4.2.2 GA优化小波神经网络
• 4.3 遗传算法优化小波神经网络的焦炭质量模型
• 4.3.1 建模方法
• 4.3.2 模型及结果分析
• 4.4 小结
• 5 基于焦炭质量模型的质量优化研究
• 5.1 引言
• 5.2 焦炭生产过程质量优化与质量控制
• 5.3 模型输出优化及其分析
• 5.3.1 模型优化问题分析
• 5.3.2 基于小波神经网络模型的优化分析
• 5.4 基于焦炭生产过程质量模型的质量优化
• 5.4.1 问题描述
• 5.4.2 优化算法
• 5.4.3 质量优化结果分析
• 5.5 小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果