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《燕山大学》 2012年
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水泥回转窑煅烧系统预测控制研究

史鑫  
【摘要】:对于复杂的水泥回转窑煅烧系统,由于其本身具有大滞后性、非线性、时变性以及变量间强耦合性的特点,所以对回转窑煅烧过程一般很难建立精度的数学模型,控制精度也自然难以保证。随着控制技术的不断发展,以模型预测、滚动优化、反馈校正为基本原理的预测控制技术的不断成熟,为水泥回转窑煅烧过程的控制带来了新的研究方向。本课题针对水泥回转窑煅烧过程的复杂机理,提出了基于组合模型的预测控制算法,通过最优化算法对煅烧过程的变量进行滚动求解,具体研究工作如下: 首先,研究水泥回转窑煅烧过程的反应机理,分析影响水泥熟料品质及单产能耗的因素,进一步结合我国水泥回转窑控制的现状。提出了以回转窑窑内NO x含量和O 2含量为控制目标量,以窑头喷煤量和高温风机挡板开度为操作变量的新型模型,为建立水泥回转窑煅烧过程的预测模型提供了基础。 其次,依据水泥回转窑煅烧过程的特性,采用系统的稳态和动态模型分离辨识的思想,使用BP算法对回转窑煅烧系统的稳态数据进行辨识,得到系统的非线性神经网络稳态模型。使用最小二乘法对回转窑煅烧系统的动态数据进行辨识,得到系统的线性ARX动态模型。利用稳态模型的增益实时调整ARX模型的参数,得到系统的BP-ARX组合模型。 最后,基于BP-ARX组合模型,推导设计出用于水泥回转窑煅烧过程的MIMO时滞系统的预测控制器,采用序列二次规划的优化算法,实时滚动地对回转窑煅烧系统的输入量实现预测。最后对设计的预测控制算法进了数据仿真,并给出现场应用的实施方案。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张会华;多变量系统的组合模型预测控制研究及软件设计[D];燕山大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨为民,张莲,张宏勋;水泥回转窑二次风温模糊控制[J];东北大学学报;1997年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前7条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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