收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铅锌烧结过程状态智能预测与优化控制策略

徐辰华  
【摘要】: 铅锌金属在国防、电子等众多工业领域有广泛的应用,铅锌烧结过程的稳定性及烧结块质量的好坏,对铅锌冶炼生产效率的高低有着举足轻重的影响。烧结过程状态反映了铅锌烧结生产状况,状态的稳定和优化有助于提高烧结块的质量和产量。针对铅锌烧结过程的非线性、不确定性特点,本文主要围绕过程状态智能集成建模与优化控制策略开展研究,取得的研究成果主要包括以下五个方面。 (1)综合生产目标与过程状态参数的关系分析及优化控制结构 铅锌烧结状态反映了烧结程度,影响到烧结块的质量和产量,并且烧结状态参数众多,对烧结过程综合生产目标的影响程度也不同。本文深入分析操作参数、过程状态参数和综合生产目标的关系,提出了状态集成预测、综合生产目标优化和过程状态参数优化的优化思想。由此确定状态优化控制目标,提出铅锌烧结过程状态智能集成优化控制结构,分析状态集成优化控制的工作原理,从而为铅锌烧结过程的优化控制提供一种新思路。 (2)过程状态参数预测模型 透气性和烧穿点位置直接影响到烧结块的质量和产量,是铅锌烧结过程控制的重要状态参数。为实现铅锌烧结过程的状态优化控制,不仅需要获得当前实时的状态指标参数,更重要的是获得未来状态的变化趋势。本文针对透气性的时变和不确定性,建立基于RBF神经网络的透气性预测模型,较准确地进行透气性的实时预测。由于烧穿点主要受到烧结料面烟气温度的影响,采用固定点和非固定点的实验方法,研究铅锌烧结机内烟气温度分布规律,采用神经网络建立烟气温度场分布模型,从而建立烧穿点灰色预测模型;考虑工况波动的影响,采用支持向量机建立烧穿点工艺参数预测模型;然后采用动态加权法对两个模型进行集成,建立烧穿点状态预测模型,从而进行烧穿点的实时预测。采用MATLAB7.0仿真软件,对模型进行验证。仿真结果表明,利用本文方法建立的烧穿点集成预测模型能够获得更高的的预测精度,其预测效果和性能优于单一预测模型。 (3)基于遗传蚁群算法的状态优化设定 为达到高产、优质的生产目标,必须对透气性和烧穿点进行优化控制,使得烧结生产稳定在最优的状态。基于工艺机理分析和控制需求,将过程状态参数和综合生产目标之间的关系,归纳为一个带有不等式约束状态参数指标的综合收益函数形式描述问题。首先采用罚函数法将将具有多约束条件的目标函数转换为无约束的罚函数形式;然后采用遗传算法对目标函数寻优,获得优化问题的次优解;接着采用蚁群算法进行二次优化,结果作为烧结状态的最优设定值。仿真结果验证了该优化算法的有效性。 (4)基于自适应免疫禁忌搜索算法的状态优化控制 基于铅锌烧结过程状态的预测和状态优化设定,根据状态优化控制目标,将烧结状态优化控制问题归纳为一个非线性多目标优化问题。针对铅锌烧结过程参数难检测、强非线性和时滞的特点,本文研究自适应免疫禁忌优化算法,用于求解获得一组过程操作参数,实现烧结过程的状态稳定优化控制。 (5)集成优化控制应用研究 基于状态智能集成优化控制器,提出一个状态智能集成优化控制系统递阶结构。结合某企业实际运行数据,对本文所提方法进行仿真验证。优化结果表明,由于对烧结状态采用了优化控制策略,能够使透气性状态和烧穿点状态降低波动,为实现铅锌烧结过程优化控制奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜玉晓,吴敏,桂卫华;面向生产目标的铅锌烧结过程智能集成建模与优化控制技术[J];中国有色金属学报;2004年01期
2 钟华;;基于智能模型的铅锌烧结过程物料含水量优化控制[J];矿冶;2007年03期
3 丁雷;吴敏;曹卫华;段平;;铅锌烧结过程综合透气性的集成预测模型[J];计算机与应用化学;2008年07期
4 孙良君;吴敏;王春生;徐辰华;;基于集成模型与遍历搜索算法的铅锌烧结透气性优化[J];计算机与应用化学;2008年07期
5 吴敏;徐辰华;王春生;;基于模糊分类变系数的铅锌烧结过程综合透气性状态预测[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年07期
6 王春生;吴敏;徐辰华;;基于综合工况评判模型的铅锌烧结过程操作参数优化方法[J];中国有色金属学报;2007年12期
7 吴敏;庄坤;丁雷;王春生;;铅锌烧结过程烧穿点的模糊预测控制方法[J];化工学报;2008年07期
8 徐辰华;吴敏;;基于神经网络的铅锌烧结过程产量质量预测模型[J];系统仿真学报;2009年04期
9 丁雷;吴敏;余锦华;段平;;基于改进的灰色理论预测铅锌烧结过程综合透气性[J];高技术通讯;2009年08期
10 陈向贵;;铅锌烧结过程透气性的智能集成建模与优化控制[J];昆明冶金高等专科学校学报;2007年01期
11 吴敏;丁雷;曹卫华;段平;;铅锌烧结过程烧穿点的集成预测模型[J];控制理论与应用;2009年07期
12 王亦文,桂卫华,王雅琳;基于最优组合算法的烧结终点集成预测模型[J];中国有色金属学报;2002年01期
13 王春生;吴敏;佘锦华;;基于PNN和IGS的铅锌烧结块成分智能集成预测模型[J];控制理论与应用;2009年03期
14 范晓慧;陈许玲;姜涛;袁晓丽;;铁矿石烧结终点的优化控制[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年11期
15 徐辰华;;基于神经网络的透气性状态预测[J];柳州师专学报;2010年05期
16 ;某些因素对高炉透气性指数的影响及适宜透气性指数的确定[J];东北大学学报(自然科学版);1975年02期
17 М.И.Гасик;于广盛;;制取含熔剂锰烧结块的最佳工艺[J];铁合金;1992年01期
18 钟勇;韶关冶炼厂烧结机供风系统改造及其效果[J];有色冶金设计与研究;2001年04期
19 黄松永;优化铅烧结块化学成分的实践[J];湖南有色金属;2005年04期
20 张胜;浅谈宣钢选烧厂配加白云石对烧结生产率的影响[J];烧结球团;1987年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴敏;徐辰华;;铅锌烧结过程产量质量的神经网络预测方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 崔凯;曹卫华;吴敏;王春生;;面向综合生产目标的铅锌烧结过程智能建模与优化方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 王剑锋;裴风玉;高居安;王云;;邯钢烧结矿热态冶金性能对高炉产量的影响[A];2008年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会文集(上册)[C];2008年
4 王剑锋;裴风玉;高居安;王云;;邯钢烧结矿热态冶金性能对高炉产量的影响[A];河北冶金学会炼铁技术暨2008学术年会论文集[C];2008年
5 杨雪峰;朱明华;杨杰康;;昆钢三烧烧结矿喷洒CaCl_2试验研究[A];第八届全国冶金工艺理论学术会议论文专辑[C];2005年
6 赵智国;桂卫华;周先德;周永孝;;基于模糊算法的炉料粒级分布计算模型[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
7 杜守涛;高斌;程旺生;王玉会;;高炉下部煤气流分布与压损关系数值分析[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
8 王介生;张勇;常亮;;基于减法聚类算法的球团烧结透气性RBFNN软测量建模[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
9 王春生;吴敏;曹卫华;;基于集成预测模型与专家推理策略的铅锌烧结配料优化方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 戈尔谷;;鼓风烧结机烧穿点位置及烧穿点控制系统[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 徐辰华;铅锌烧结过程状态智能预测与优化控制策略[D];中南大学;2010年
2 丁雷;面向生产目标的铅锌烧结过程建模及优化研究[D];中南大学;2009年
3 梁栋;烧结配料、高炉生产及调度过程优化模型研究[D];重庆大学;2008年
4 唐朝晖;铅锌生产过程密闭鼓风炉故障诊断技术及应用[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庄坤;铅锌烧结过程状态控制方法研究[D];中南大学;2008年
2 周先德;铅锌烧结过程的计算机控制系统设计与应用[D];中南大学;2002年
3 孙良君;基于透气性预测的铅锌烧结配料过程优化研究[D];中南大学;2008年
4 崔凯;面向综合生产目标的铅锌烧结过程优化方法研究[D];中南大学;2009年
5 陈向贵;铅锌烧结过程透气性、烧结终点的智能集成建模与优化控制[D];昆明理工大学;2006年
6 任盛怡;基于数据挖掘的高炉异常炉况分析[D];重庆大学;2009年
7 刘瑞;基于数据挖掘技术的密闭鼓风炉透气状况分析[D];中南大学;2007年
8 黄艳清;基于炉热指数和RBF的高炉热状态预测系统[D];重庆大学;2007年
9 唐芳纯;基于模糊推理的高炉异常炉况预报专家系统研究及应用[D];重庆大学;2008年
10 冯婷;基于非参数回归的高炉炉温预测控制模型研究[D];浙江大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 刘柏生;水口山集团柏坊铜矿水煤渣年增效益160万元[N];中国有色金属报;2009年
2 刘柏生;“循环经济”一年增效160万元[N];衡阳日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978