多座不對稱焦爐集氣管壓力智能解耦與優(yōu)化控制策略及應用研究.pdf

1、在煉焦生產過程中同時伴隨產生大量的副產品--焦爐煤氣。集氣過程回收利用副產煤氣，不僅節(jié)約能源，而且減少環(huán)境污染，是鋼鐵生產的重要環(huán)節(jié)。集氣管壓力穩(wěn)定與否，影響到煤氣質量、設備壽命以及生產環(huán)境。研究多座不對稱焦爐集氣管壓力控制對鋼鐵工業(yè)生產有著重要的意義。
　　 多座不對稱焦爐煤氣集氣過程是一個高度復雜的工業(yè)生產過程，具有多變量、強耦合、不對稱、非線性、時變、難以建立數學模型等控制難點，采用。
　　 針對焦爐煤氣集氣過程是

2、一個高度復雜的工業(yè)生產過程，難以獲得焦爐集氣管壓力的精確數學模型，提出一種基于灰色預測和BP神經網絡的集成建模方法。通過對焦爐的過程機理和數據進行分析，將集氣管壓力過程工況分為兩種，采用灰色預測和BP神經網絡方法建立的集氣管壓力預測模型，可以更加準確地預測焦爐集氣管壓力。
　　 (2)基于耦合度分析的焦爐集氣管壓力模糊解耦算法。
　　 針對焦爐容量不同、管道布局不同等不對稱特性而造成焦爐煤氣集氣過程具有強耦合特性的特點，

3、提出一種基于耦合度分析的模糊解耦方法。該方法從概率統計的角度出發(fā)，采用耦合度分析的方法實時確定不對稱焦爐集氣管壓力的強弱耦合組，降低控制的輸入維數；然后分別選用強、弱模糊解耦控制器對相應的集氣管壓力進行解耦控制，實現焦爐集氣管壓力的解耦。
　　 (3)焦爐集氣管壓力智能優(yōu)化控制算法。
　　 針對集氣管壓力擾動變化激烈且幅度大的情況，提出一種基于粒子群優(yōu)化的變結構模糊控制方法。為獲得切換的平穩(wěn)性，根據已建立的集氣管壓力預測

4、模型，選用模糊切換策略實現。該方法針對集氣管壓力的不同波動范圍，采用不同的控制規(guī)則設計兩個模糊控制器。針對模糊量化因子調節(jié)的困難，采用粒子群優(yōu)化慣性系數的自適應調整機制，以尋優(yōu)模糊控制器量化因子。根據蝶閥的流量特性曲線設計蝶閥專家控制器，使蝶閥更好的響應控制量，提高控制品質。針對煉焦生產過程中集氣管壓力難以根據不同工況進行實時調整的問題，提出采用基于線性回歸與RBF神經網絡方法建立焦爐集氣管壓力設定值優(yōu)化模型，實現了不同工況下的集氣管壓

5、力優(yōu)化設定，保證焦爐的穩(wěn)順運行。
　　 (4)智能優(yōu)化控制系統及工業(yè)應用。
　　 從控制實時性、數據的采集和獲取、系統的可靠性和安全性考慮，設計系統的整體框架，采用OPC通信技術實現應用軟件與基礎自動化系統的通信，從而實現焦爐集氣管壓力的智能解耦與優(yōu)化控制策略?？刂扑惴ㄔ谀充撹F公司的三座焦爐煤氣集氣過程中得到實際應用。運行結果表明，算法具有簡便、易行、可靠、易擴充及抗干擾能力強等優(yōu)點，實現了多座不對稱焦爐集氣管壓力的穩(wěn)定