工业管式加热炉优化控制方法研究

发布时间：2017-10-12 13:45

  本文关键词：工业管式加热炉优化控制方法研究

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【摘要】：工业管式加热炉存在强耦合、多变量、大时滞等特点,本文基于分布式MPC控制技术,研究给出了加热炉支路平衡优化控制方法以及加热炉的整体优化控制方案。论文的主要研究工作如下：1、根据别洛康方法及微元法,建立了加热炉对流室、辐射室的机理数学模型,通过模型的动态仿真,分析了加热炉进口流量对出口温度、炉膛温度、烟气温度的影响,对加热炉优化控制方案设计提供有意义的指导。2、由于加热炉支路温度平衡问题存在强耦合性,传统的控制方案难以消除炉管温差,为此,提出了一种基于共轭变换的分布式MPC控制方案,将控制对象解耦,各个子系统通过独立求解系统建立最优输出。通过与集中式MPC和PID的对比,并验证了所提方案的强抗干扰的特性。3、针对传统的加热炉优化方案一般缺乏整体考虑的缺点,提出一种闭环分布式MPC优化控制方案,并从响应时间、优化结果、经济性能等方面与集中式MPC和PID控制方案进行了对比,验证了方案的有效性。
【关键词】：加热炉 温度支路平衡 共轭变换 分布式MPC
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TK175
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 前言11-15
• 1.1 研究背景与意义11
• 1.2 相关技术研究现状11-14
• 1.2.1 加热炉支路平衡11-13
• 1.2.2 加热炉预测控制13-14
• 1.3 内容与结构安排14-15
• 第二章 加热炉过程分析15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 加热炉过程15-20
• 2.2.1 管式加热炉结构15-17
• 2.2.2 加热炉控制17-20
• 2.3 加热炉机理模型20-22
• 2.4 加热炉动态特性22-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 基于共轭变换分布式MPC的支路平衡控制28-49
• 3.1 引言28
• 3.2 模型预测控制28-33
• 3.2.1 集中式模型预测控制28-30
• 3.2.2 分布式模型预测控制30-33
• 3.3 基于共轭梯度的分布式MPC算法33-35
• 3.4 支路平衡问题35-37
• 3.5 支路平衡控制方案37-41
• 3.6 实例研究41-47
• 3.7 本章小结47-49
• 第四章 加热炉综合优化控制方案49-69
• 4.1 引言49
• 4.2 加热炉传统控制方案的局限性49-50
• 4.3 综合控制优化方案50-60
• 4.3.1 加热炉优化指标50-51
• 4.3.2 加热炉热效率模型51-53
• 4.3.3 非线性预测控制描述53-54
• 4.3.4 经济指标预测控制描述54-55
• 4.3.5 方案设计55-60
• 4.4 实例研究60-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第五章 结论与展望69-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 研究成果及发表的学术论文77-79
• 作者和导师简介79-81
• 附件81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1019076