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《中南大学》 2006年
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大型铝电解槽非稳态非均一模型及关键极节能技术研究

李贺松  
【摘要】: 新型节能技术是铝电解领域的热点研究课题和我国节约能源的重要途径,非稳态、非均一模型是实现铝电解节能技术的理论基础,将铝电解槽非稳态、非均一模型集成起来形成操作优化集成式智能型决策支持系统,进而实现关键极节能技术是本论文研究的主要内容。论文运用小波包变换技术、自适应神经模糊推理技术、数值仿真技术、软测量技术、多神经网络技术、模糊C均值聚类技术、多数据库技术、可视化技术与面向对象的集成化技术,对铝电解槽非稳态非均一模型及其在线显示系统开发的理论、方法进行了深入地研究,主要包括:铝电解槽电压波动信息元分析模型、动态槽况诊断系统、铝液波动模型、实时非均一极距软测量模型、极距和铝液波动在线监测系统、多数据库集成系统、操作优化集成式智能型决策支持系统开发及应用等内容。在此基础上,论文提出了关键极节能新技术,对与之相配套的新工艺进行了研究。 论文针对铝电解槽槽电压波动信号的动态特性,提出了基于小波包和自适应神经模糊推理系统的电压波动信息元分析模型。得到五种槽况的电压信号的特征波谱,通过对电压信号的小波包变换提取了信号的能量特征向量,并以此作为自适应神经模糊推理系统的样本。在此基础上,对动态槽况实时诊断系统的系统结构及特点、系统功能模块及其应用实例进行了深入的研究和探讨。 铝液波动是铝电解槽不稳定的主要因素,论文通过对铝液波动的数值模拟和试验研究,提出了基于模糊C均值聚类和多神经网络的铝电解槽实时非均一极距软测量模型。通过对铝液波动不稳定性机理的论述,提出了一个基于“level Set”的铝液界面跟踪技术,给出了系统的控制方程,仿真结果表明,320KA系列铝电解槽具有很好的磁流体稳定性;论文探讨了软测量模型中辅助变量的确定,分析了阳极导杆温度变化、阳极电阻变化、阳极底掌电流分布的数值模拟结果,并对大量的样本进行了模糊C均值聚类分析,利用多神经网络建立了铝电解槽实时非均一极距软测量模型。在此基础上,对极距和铝液波动的在线监测系统的软硬件组成及系统的应用进行了深入地研究,并提出了铝液波动的三种原因。 论文以铝电解槽非稳态、非均一模型为基础,开发了一个将电压波动信息元分析模型、实时非均一极距软测量模型、操作优化决策支持模型等集成在一起的铝电解槽操作优化集成式智能性决策支持系统,提出了面向对象技术的知识表示方法和知识库模型,提出了基于目标驱动的模型库集成技术,并以中国铝业广西分公司320KA系列004#槽为试用对象,对系统的运行结果进行了实测与总结,诊断结果与实际结果相符,成功地实现了提高槽子电流效率、降低能耗的目的。 论文以铝电解槽非稳态非均一模型及集成式智能型决策支持模型的开发为基础,提出了关键极节能新技术,对关键极节能新技术的定义和特征、技术实现进行了研究,提出了一套低极距下关键极节能操作新工艺,在试验槽上成功地实现了降低槽平均电压40mv、电流效率保持不变的节能效果。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TF821

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【引证文献】
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2 李茂;铝电解槽磁流体稳定性及母线配置的仿真优化研究[D];中南大学;2007年
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1 陈伟文;基于模糊神经推理系统的铝电解槽故障诊断研究[D];中南大学;2010年
2 肖文;基于SVR的铝电解槽极距软测量模型的研究[D];中南大学;2010年
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2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10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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2 萧毅鸿;基于本体的复杂决策任务表示方法与求解技术研究[D];南京大学;2011年
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7 李孟麟;融合叶尖定时信号的旋转机械转子故障诊断技术研究[D];天津大学;2011年
8 李娇;多炉连浇大钢锭中间包内流体流动行为研究[D];重庆大学;2011年
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1 金佳鑫;铝电解槽工艺参数监控系统设计[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 谭善文;多分辨希尔伯特—黄(Hilbert-Huang)变换方法的研究[D];重庆大学;2001年
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7 武星星;模糊系统和ANFIS的改进及其在加工参数智能选择中的应用研究[D];吉林大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘娟花;小波分析在语音去噪中的应用[D];西安理工大学;2004年
2 万押平;大型铝电解槽设计参数的选择与优化研究[D];中南大学;2004年
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【二级引证文献】
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1 李杰;李界家;李颖;;铝电解过程故障诊断综述[J];科技广场;2011年07期
2 白保东;关世海;刘万年;王建;赵寒;刘忠君;;大型铝电解操作天车的电磁场计算和受力分析[J];上海有色金属;2010年04期
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晋宏,闫鹏,曹丹阳,苏志同,胡健,熊伟;铝电解槽生产数据的多维分析系统[J];北方工业大学学报;2002年01期
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【相似文献】
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10 周乃君,姜昌伟,周萍,张创奇,吴连城,韩立国;大型预焙铝电解槽物理场的耦合仿真技术及应用[J];有色金属;2003年04期
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3 罗丹程;;基于网络的供应链管理及其决策支持系统设计[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
4 迟嘉昱;孙翎;;决策支持系统研究新进展[A];信息经济与国民经济增长方式的转变——中国信息经济学会2006年学术年会论文集[C];2006年
5 蔺永政;王凯;石冰;;基于Web和数据仓库技术的决策支持系统[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
6 柳淑萍;宫焕盛;于文革;李文斌;孙连强;;丹东暴雨预报决策支持系统的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
7 甄富允;杜国志;;系统动力学在决策支持系统中的应用[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
8 马培荣;;中低产田调查改造的决策支持系统[A];科学决策与系统工程——中国系统工程学会第六次年会论文集[C];1990年
9 宗跃光;张文新;刘超;彭萍;;决策支持系统对资本化率确定方法的优化研究[A];2003中国房地产估价学术研讨会论文集[C];2003年
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5 单群一;中创软件倾心打造税务决策支持系统[N];中国税务报;2007年
6 雪舞;“数字朝阳”组成部分 现代农业基础工程[N];朝阳日报;2008年
7 赛迪顾问计算机与软件咨询事业部;金融行业 商业智能与决策支持系统将成热点[N];中国计算机报;2006年
8 记者 胡其峰;国家农业政策分析与决策支持系统初步建立[N];光明日报;2006年
9 范琳;财务决策智能化的里程碑[N];中国经济导报;2006年
10 林薇;四川分行“决策支持系统”助力决策[N];中国城乡金融报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 董玉亮;发电设备运行与维修决策支持系统研究[D];华北电力大学(北京);2005年
7 王晓峰;基于TMIS和TGIS比较的陕西旅游资源决策支持系统研究[D];陕西师范大学;2005年
8 余江;机场扩展终端区的运行优化策略研究[D];西南交通大学;2005年
9 叶晓林;中国外交决策支持系统结构研究[D];武汉大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姬升启;面向产品全生命周期的成本估算与决策支持研究[D];天津大学;2007年
2 方湘涛;火电厂竞价上网决策支持系统的研究与开发[D];华中科技大学;2004年
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4 谢敏;决策支持系统在水利工程中的应用[D];河海大学;2004年
5 陶跃;因素分析与评价型决策支持系统研究与应用[D];长春理工大学;2004年
6 钟金柱;数据挖掘在商场营销决策支持系统中的应用研究[D];西安理工大学;2004年
7 李楠;粗糙集理论在决策支持系统中的应用研究[D];北京化工大学;2002年
8 沈钦文;安徽省竞争公路决策支持系统的分析设计与应用[D];东南大学;2004年
9 过夏明;水电公司期货电量及日前交易电量优化决策支持系统[D];四川大学;2004年
10 雷军波;基于虚拟仿真的决策支持系统研究[D];华中科技大学;2004年
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