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《浙江大学》 2014年
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高炉热风炉混杂系统建模与协调优化控制

滕宇  
【摘要】:高炉炼铁生产是钢铁工业流程上游的一个核心工序,其中高炉热风炉是整个高炉炼铁工艺流程中能源消耗的关键环节。建立高炉热风炉系统的有效模型以及控制方案是提高热风炉运行效率、节能降耗的重点。目前国内热风炉平均送风温度低于世界水平,对于热风炉模型研究应用不足,控制多采用人工手动,控制效果多依赖于操作工程师的经验。针对以上问题,本文提出了一种高炉热风炉混杂系统建模与协调优化控制方法。基于热风炉实际运行工况,应用了子空间辨识、混合逻辑动态建模方法、模型预测控制方法等,对热风炉的模型建立和优化控制进行了研究,具有更加贴切地反映热风炉工作周期情况,更加合理地控制热风炉系统运行等优点。 本文的研究内容主要包括以下几个方面: 1.对高炉热风炉机理模型进行分析处理,基于机理模型,应用子空间辨识的方法分别对高炉热风炉烧炉阶段和送风阶段工业过程进行辨识,得到系统两个工作阶段下的状态空间模型,对辨识方法应用于热风炉系统建模的意义并对辨识结果进行了分析。 2.提出了基于混合逻辑动态建模方法的高炉热风炉混杂系统模型,利用子空间辨识得到的热风炉两个工作阶段的状态空间模型,设计高炉热风炉系统混合逻辑动态模型的建立方案。通过推导得到模型的规范形式,之后基于混合逻辑动态模型的通用语言(HYSDEL语言)对模型进行了描述和仿真。 3.提出了基于混合逻辑动态模型,针对热风炉工业过程的协调优化控制方法。使用了可变周期送风策略,分别设计了高炉热风炉两个工作阶段的控制方案,对于高炉热风炉燃烧期采用模型预测控制,送风期采用数学模型反推旁通阀冷风量以保证热风温度稳定。同时阐明了两个工作阶段的切换方案。最后将控制结果与传统控制方法进行了对比分析,说明了本文控制方案的可行性、可靠性以及高效性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TF578;TP273

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔益煊,孙铁,孙家昆;基于模糊神经网络的热风炉控制系统研究[J];电气传动自动化;1996年02期
2 高尚敏;杨春节;宋执环;;TRT系统过程控制研究[J];电站系统工程;2007年05期
3 杨晓东,张玲;钢铁工业能源消耗和二次能源利用途径及对策[J];钢铁;2000年12期
4 樊波,齐渊洪,严定鎏,许海川;热风炉燃烧控制技术的研究[J];钢铁;2005年04期
5 张春霞;齐渊洪;严定鎏;胡长庆;张旭孝;;中国炼铁系统的节能与环境保护[J];钢铁;2006年11期
6 王维兴;李忠;;高炉炼铁能耗与节能分析[J];中国钢铁业;2007年02期
7 马竹梧,郭荣,赵燕,高达,慎乃光;国外高炉热风炉优化控制技术进展[J];钢铁研究;2004年03期
8 汪光阳,胡伟莉;专家模糊控制系统在热风炉燃烧过程的应用[J];工业仪表与自动化装置;2005年01期
9 王树东;吴蕾;柴兆森;李景志;;熔炼热风炉自动控制系统的设计与应用[J];工业仪表与自动化装置;2009年02期
10 杨晓东;张玲;姜德旺;邢芳芳;刘锟;;钢铁工业废气及PM_(2.5)排放特性与污染控制对策[J];工程研究-跨学科视野中的工程;2013年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范传昌,沈宗斌;高炉快速恢复操作法的应用与研究[J];鞍钢技术;1997年10期
2 赵波,刘超;高风温长寿热风炉的设计[J];鞍钢技术;2001年02期
3 罗本怀,刘晓晶;高炉焦炭中子测水系统的应用[J];鞍钢技术;2001年03期
4 张景智;高炉开炉料的计算及装料方法的讨论[J];鞍钢技术;1996年10期
5 刘静;;基于预测控制理论的水产品价格模型[J];安徽农业科学;2011年36期
6 张庆丰;郑睿;陈宗祥;;一种基于滚动窗口的AGV动态路径规划算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年02期
7 吴丽娟;DMC-PID串级控制算法[J];鞍山钢铁学院学报;2000年02期
8 孙德辉;郝冬冬;李志军;;考虑网络丢包的网络化控制系统的广义预测控制[J];北方工业大学学报;2009年01期
9 李肇毅;;高炉风口理论燃烧温度分析[J];宝钢技术;2011年04期
10 牟永明,郝志忠;硅砖热风炉的烘炉及其维护[J];包钢科技;1997年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
3 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
4 程远雄;永磁同步直线电机推力波动的优化设计研究[D];华中科技大学;2011年
5 修观;非线性模型预测控制方法在滑翔弹道控制中的应用研究[D];南京理工大学;2011年
6 李鹏;基于系统辨识的太阳能—相变蓄热新风供暖系统控制策略研究[D];北京邮电大学;2011年
7 周洪波;小型无人直升机的建模与控制器设计[D];华南理工大学;2011年
8 陈立生;基于支持向量机的木材干燥预测控制技术[D];东北林业大学;2011年
9 王梦灵;基于I/O数据的空间分布系统建模与预测控制器设计[D];上海交通大学;2011年
10 牟亮;不确定使命环境下C2组织结构动态适应性优化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
2 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王峰;时滞系统的辨识与控制[D];大连理工大学;2010年
4 赵丹;基于MPSO-RBF预测控制的瓦斯监控系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 史常斌;高炉控制系统的分析与应用[D];合肥工业大学;2009年
6 廖志刚;基于PLC的高炉自动化控制系统设计[D];合肥工业大学;2009年
7 王皓;企业低碳竞争力的研究[D];江南大学;2010年
8 刘桂萍;基于T-S模型的模糊预测控制在三级液位系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 王世明;基于模糊控制与遗传算法的两步法预测控制在三级液位系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 王利杰;不确定广义系统的鲁棒预测控制研究[D];鲁东大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴淑华;热风炉烧炉计算机控制与节能[J];宝钢技术;2004年02期
2 顾祥林;模糊控制理论在热风炉上的应用[J];宝钢技术;1999年03期
3 王军,王晋萍,白玉琴;各因素对热风炉理论燃烧温度的影响[J];包头钢铁学院学报;2002年03期
4 崔益煊,孙铁,孙家昆;基于模糊神经网络的热风炉控制系统研究[J];电气传动自动化;1996年02期
5 赵元黎,刘越,杨松林;专家调整量化因子的模糊控制器[J];电子技术应用;2000年04期
6 李太福,杨志,盛朝强,谢昭莉;不确定性系统控制的相关问题分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年02期
7 殷瑞钰;绿色制造与钢铁工业[J];钢铁;2000年06期
8 王维兴;中国炼铁技术进展[J];钢铁;2003年05期
9 翁宇庆;我国冶金工业在新世纪最初几年的科技进步[J];钢铁;2004年01期
10 樊波,齐渊洪,严定鎏,许海川;热风炉燃烧控制技术的研究[J];钢铁;2005年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马京华;钢铁企业典型生产工艺颗粒物排放特征研究[D];西南大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;十一高炉热风炉烘炉概况[J];鞍钢技术;1972年03期
2 王凤林;;如何用低热值燃料获得高风温[J];河北冶金;1983年04期
3 夏中庆;;高炉操作汇编100例(十二)[J];鞍钢技术;1987年10期
4 廖辉明;;强化技术操作 提高热风温度[J];炼铁;1988年06期
5 林立恒;;高炉热风炉用什么材料防止腐蚀[J];炼铁技术通讯;2000年01期
6 梁南山;;涟钢热风炉长寿技术改进方案[J];炼铁技术通讯;2000年03期
7 高大川;GJ-MLZ莫来石结合铝锆质浇注料在高炉热风炉上成功应用[J];四川冶金;2002年02期
8 于建萍;;Ovation系统在高炉热风炉中的应用[J];电气时代;2008年08期
9 ;二通式热风炉破损情况与原因分析[J];鞍钢技术;1973年03期
10 梶川脩二,蒋汉华;利用热管回收高炉热风炉的余热[J];冶金能源;1984年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐文权;银汉;杨世祥;;高炉热风炉交错热并联自主创新工艺技术简介[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(上)[C];2009年
2 李丙来;周惠敏;;高效蓄热体技术在济钢2#、3#1750m~3高炉热风炉应用效果研究[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(上)[C];2009年
3 艾仙斌;苍大强;张卫东;沈海波;周惠敏;何立松;孙传胜;刘逸舟;;首钢京唐2~#高炉热风炉应用高辐射覆层技术的热效率诊断及节能效果分析[A];2011年河北省炼铁技术暨学术年会论文集[C];2011年
4 艾仙斌;苍大强;张卫东;沈海波;周惠敏;何立松;孙传胜;刘逸舟;;首钢京唐2#高炉热风炉应用高辐射覆层技术的热效率诊断及节能效果分析[A];2011年全国冶金节能减排与低碳技术发展研讨会文集[C];2011年
5 罗志红;杨艳;项钟庸;;高炉热风炉理论与设计[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(上)[C];2009年
6 张瑞堂;李丙来;王连杰;陈霞;高贤成;李大伟;周惠敏;温玉萍;王静;田庆雷;刘逸舟;郑成旭;王明国;;高辐射覆层技术在济钢2#、3#1750m~3高炉热风炉应用效果研究[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(上)[C];2009年
7 高贤成;李丙来;王连杰;周惠敏;田凤军;孙传胜;翟延飞;;高辐射覆层技术在济钢2~#、3~#1750m~3高炉热风炉应用效果研究[A];2011年全国炼铁低碳技术研讨会会议论文集[C];2011年
8 杨涛;;高炉热风炉交错热并联送风自动控制系统介绍[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(上)[C];2009年
9 苍大强;周惠敏;;鞍钢新5#高炉热风炉应用高发射率覆层的节能诊断及节能效果研究[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
10 周惠敏;苍大强;尚策;张洪宇;王志君;孟凡双;孙传胜;何立松;翟延飞;;鞍钢新5~#高炉热风炉应用高发射率覆层的节能诊断及节能效果研究[A];2011年河北省炼铁技术暨学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张化义;高炉热风炉应用红柱石基定形耐材效果[N];世界金属导报;2009年
2 江西 陶波 瞿献明;2500m~(3)高炉热风炉三电自动化系统简介及维修[N];电子报;2010年
3 高惠钢;中冶实久公司承建的韶钢8号高炉热风炉实现烘炉目标[N];中国冶金报;2009年
4 马跃成;德钢综合技改高炉热风炉顺利烘炉[N];中国有色金属报;2010年
5 记者 罗华国;慧敏科技技术成果应用范围进一步扩大[N];中国冶金报;2011年
6 本报记者;遏制冶金事故多发势头[N];中国安全生产报;2008年
7 记者周军 亓玉辉 朱友松 王开平 魏忠民 孙淑华 沈宝承;以安全生产迎接新年[N];中国冶金报;2009年
8 ;首钢2号高炉热风炉系统 成功通过性能考核试验[N];世界金属导报;2003年
9 记者 金晓明;加快技改步伐 实现科学发展[N];朝阳日报;2009年
10 通讯员 刘传佳 陈振;莱钢把职工的事做实做细[N];工人日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 戴方钦;高炉热风炉陶瓷燃烧器的研究与应用[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯涛;高炉热风炉结构系统可靠性评估[D];燕山大学;2013年
2 滕宇;高炉热风炉混杂系统建模与协调优化控制[D];浙江大学;2014年
3 丁洪超;高炉热风炉控制系统的设计与研究[D];浙江工业大学;2010年
4 李志鹏;蓄热式燃烧技术在高炉热风系统上的应用[D];东北大学;2010年
5 郑玉杰;高炉热风炉执行机构长寿化关键技术研究与实施[D];重庆大学;2010年
6 史东磊;高炉热风炉控制系统的研究与应用[D];东北大学;2011年
7 付饶;热风炉自动控制及燃烧控制系统的研究[D];东北大学;2010年
8 孙科社;酒钢公司1号高炉热风炉风温潜力分析研究[D];西安建筑科技大学;2002年
9 魏浩;热风炉燃烧智能控制系统研究[D];内蒙古科技大学;2010年
10 李超;济钢4#350~m~3高炉上料及热风炉控制系统设计开发[D];山东大学;2011年
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