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《南华大学》 2011年
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自适应模糊PID调节在炉顶压力控制系统的应用

蒋政宏  
【摘要】:在高炉炼铁中,高炉炉顶压力控制是炉况是否顺行的非常重要的条件之一。顶压的稳定对高炉稳定生产、降低高炉焦比、增加TRT发电量非常重要,过大的炉顶压力波动甚至可能造成崩料、悬料,导致炉况失常,所以对炉顶压力进行稳定精确的控制极为重要。本文针对涟源钢铁股份有限公司3200m~3无料钟高炉冶炼过程中强耦合、扰动因素多等引起顶压波动大的问题,对原有的PID控制器进行改进,设计了基于自适应模糊PID调节的高炉炉顶压力控制系统。在涟钢3200m~3高炉改进后的实际运行结果表明,该系统减小了高炉顶压波动,降低了焦比,提高了发电量,对稳定炉况有着重要指导意义。 通过深入分析涟钢3200m~3高炉炉顶压力变化规律,结合工艺特点,根据目前涟钢的控制系统结构,同时引入高炉炉况其它检测参数,提出了该炉顶压力调节方式由普通PID调节改进为自适应模糊PID调节。运用可变增益的控制算法,设计先进的优化模型,采用面向对象的程序设计方法、数据通信技术等先进计算机技术,实现对炉顶压力控制的实时优化,减小炉顶压力的波动。 本文应用软件的设计基于西门子的PCS7软件开发平台,编程语言采用梯形图,简单明了,大大提高开发调试的效率。上位机采用WINCC组态设计了人机交互画面,以实现相关参数的在线调整。数据存储与检索基于SQL数据库,使高炉煤气流量和炉况信息的存储高效化,便于与高炉计算机控制系统交换信息。利用OPC通讯技术,可以很好的嵌入现在已有的顶压控制系统中,保证应用软件的设计能够快速而高效。运行结果表明,基于自适应模糊PID调节的控制系统在实际应用中取得了较好的控制效果,提高了高炉炉顶压力抗扰动能力,控制精度提高到±1.5%(±3KPa),CO_2含量提高了0.5%,高炉焦比能降低4.8kg/T Fe。从而提高了炼铁的还原效率,降低了CO的含量。
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TF325.6

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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