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《沈阳建筑大学》 2016年
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铝电解多模式控制策略研究

矫丹  
【摘要】:铝电解过程是一个非线性、多耦合、时变和大时滞的工业体系,强电场、强磁场、强热场交互干扰,故障发生频繁,现场环境十分恶劣,使得控制难度极大,单一模式的控制方式很难使铝电解槽达到最佳的工作状态。本文根据铝电解过程的复杂特点,提出了铝电解多模式的控制策略,即根据铝电解过程正常、故障及出铝时不同的工作状态,采用不同的控制策略。通过对氧化铝加料时间和加料速率进行控制,使氧化铝浓度维持在理想范围内,从而使电解槽保持最佳的工作状态。主要做了以下几个方面工作:首先,在铝电解正常工作状态下,结合模糊控制和神经网络控制的特点,设计了模糊神经网络控制器,通过控制氧化铝的下料装置,来改变氧下料速度从而来改变槽内氧化铝的浓度,使得氧化铝浓度保持在理想范围之内,从而达到优化控制目的。再次,由于出铝和故障时,铝电解系统的各项参数与正常工作状态相比会发生较大的变化,而正常工作状态下的控制器难以对此时的系统实现良好的控制,为此,我们采用了小波神经网络预测控制器,依据铝电解系统的不同工作状态采用不同的控制策略——铝电解系统多模式的控制策略的实现。仿真实验验证了控制的可行性和优越性。最后,设计了铝电解系统的硬件接口电路,包括开关量输入/输出通道、模拟量输入/输出通道,保证了系统的良好运行。并且,结合现代化实际生产和管理需要,设计了网络控制系统,以Visual C++ 6.0为平台进行了管理系统软件的设计,保证了铝电解系统从控制器到硬件电路到软件操作的整个系统的完整性。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TF821;TP273

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