竖炉焙烧过程优化控制方法的研究论文.pdf

东北大学
硕士学位论文
竖炉焙烧过程优化控制方法的研究
姓名:文明
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:柴天佑
20070201
摘要竖炉焙烧过程优化控制方法的研究竖炉焙烧生产过程作为选矿厂整个生产流程中的一个重要环节,其主要任务是将弱磁性的铁矿石通过高温还原处理转变为强磁性的铁矿石,其焙烧效果的好坏直接关系到衡量选矿效果的金属回收率与精矿品味等生产指标。竖炉焙烧过程的总体控制目标是使一次溢流回收率、总时产量等生产指标满足期望要求。由于焙烧生产过程具有综合复杂性,如:一些关键工艺参数绱叛」芑厥章不能连续检测,运行工况绫呓缣跫⒉数浠捣保啾淞壳狂詈希糠窍咝缘龋沟帽荷展棠岩允迪钟呕刂疲贾虏品质量差、效率低等问题,因而实现面向总体生产指标淮我缌骰厥章省⒆苁辈康的优化控制对于提高生产过程的产品质量、提高生产效率等方面有着重要的意义。本文依托国家苹钅俊把】蠊ひ底酆献远低逞芯坑肟7ⅰ保岷夏逞】厂生产过程,开展了竖炉焙烧过程优化控制方法的研究。主要研究工作归纳如下:谑荷展套芴迳副甑慕嵌壬希岢鼋ńS肟刂葡嗉傻挠呕刂方法。该方法通过生产指标协调优化模型给出单台竖炉的生产指标,然后根据单台竖炉的生产指标及相关条件由控制回路设定模型自动调整基础控制回路忌帐椅露取⒒乖煤气流量和矿石搬出制度纳瓒ㄖ担⒍陨瓒ㄖ低ü袄〖胺蠢〔钩シ椒ń行U使控制回路跟踪设定值,从而保证焙烧过程的总体生产指标的实际值处于其目标范围内。攵怨丶ひ罩副甏叛」芑厥章誓岩栽谙卟饬俊⒒榻峁秃蟮奈侍猓岢隽基于改进的最/。该方法引入了样本的加权系数,提高了模型的精度;设计了相应的训练算法,加快了训练速度。实验结果表明了所建立的磁选管回收率软测量模型性能良好。攵允荷展痰淖酆细丛有裕岩越谢】刂苹芈酚呕瓒ǖ奈侍猓建立了控制回路设定模型。此模型由控制回路预设定模型和设定值补偿模型等组成。其中,控制回路预设定模型采用基于遗传禁忌算法的案例推理与专家规则相结合的方法实现基础控制回路的设定,设定值补偿模型采用模糊等方法对控制回路的设定值进行补偿校正。实验结果表明了所用方法的先进性。东北大学硕士学位论文一—’
攵匀斯ぞ椴僮鞯闹鞴坌源螅岩允迪直荷展套芴迳副甑降ヌㄊ产指标的协调分解的问题,建立了生产指标协调优化模型。此模型是一个规划模型,目标是使一次溢流回收率和总时产量满足约束,达到工艺师的期望。实验结果表明此协调优化模型达到了设计目的。运岢龅挠呕刂品椒ǎ谑荷展炭刂品抡媸笛槠教ㄉ辖辛耸笛檠究。结果表明了该优化控制方法在实验平台上可以实现面向生产指标的竖炉焙烧过程优化控制。关键词:竖炉焙烧;优化控制;最小二乘支持向量机;案例推理灰糯禁忌算法规划;实验平台东北大学硕士学位论文摘要一
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学位论文作者签名:灰稠麦阒签字日期:≯‘叩嘭·伊妒签字日期:叨撸瓺钐签字日期:独创性声明学位论文版权使用授权书本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚学位论文作者签名:本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。缱髡吆偷际ν馔辖涣鳎朐谙路角┟悍裨蚴游2煌研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的的谢意。导师签名:
第一章绪论帚一早殖下匕研究背景及意义工业过程控制技术的发展现状竖炉焙烧生产过程作为选矿厂整个生产流程中的一个重要环节,其主要任务是将弱磁性的赤铁矿通过高温还原处理转变为强磁性的铁矿石,并满足生产指标的要求。竖炉焙烧过程的好坏直接关系到衡量选矿效果的金属回收率与精矿品味等生产指标。在竖炉焙烧生产过程中,过程控制是实现生产过程安全、经济和稳定运行最重要的手段。工业过程控制就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的特性的基础上,根据安全性、经济性和稳定性的要求,应用理论对控制系统进行分析和综合,最后采用适宜的技术手段加以实现。长期以来,竖炉焙烧过程生产指标的控制并不理想,生产过程处于生产效率低、资源消耗大、生产成本高、控制水平低下的境地,严重制约了企业的发展。经过几十年的发展,竖炉焙烧过程的控制水平虽然在提高,但由于竖炉焙烧过程具有综合复杂性,比如关键工艺参数难以连续检测或不能在线检测,运行工况变化频繁,多变量,强耦合,强非线性,过程不确