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水泥熟料初级分解控制系统研究

发布时间:2018-04-01 10:06

  本文选题:分解炉出口温度 切入点:分解率 出处:《长春工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:新型干法水泥生产技术是当代水泥生产的最新技术,它以水泥初级分解技术为核心。初级分解技术又包括悬浮预热和窑外分解技术两部分。水泥分解炉是初级分解系统中的核心设备,经过分解炉环节,可使入窑的生料碳酸盐分解率提高到90%-95%左右,从而减轻窑的热负荷,提高窑的运转周期,进而提高了水泥的产量和质量,而反映生料入窑分解率的最重要变量就是分解炉的出口温度,控制好水泥分解炉的出口温度对整个初级分解系统的热力分布、热工制度的稳定都至关重要。水泥分解炉是一个典型的非线性、强耦合的复杂控制对象,其精确的数学模型难以建立,而模糊控制不需要建立被控对象精确的数学模型。为此,本文在分析总结国内外水泥分解炉出口温度控制技术研究现状的基础上,针对本文研究背景中分解炉出口温度控制的特点,提出以基于IPSO-SVR的分解炉出口温度预测模型为基础的多变量模糊控制方案。本文在深入分析其工艺机理的基础上,首先确定了影响分解炉出口温度的主要因素,并根据现场运行数据,建立了基于IPSO-SVR的分解炉出口温度预测模型,即分解炉出口温度与其影响因素之间的数学模型,并通过仿真实验,验证了其极佳的预测精度;其次,为了克服特定干扰因素对控制系统的影响,设计了带前馈-负反馈的多变量模糊控制器,并引入自调整比例、量化因子的思想,规避了由系统多变、大滞后特性或者控制规则尚不完善可能引发的控制盲区问题,仿真结果显示了其较好的控制效果,并能很好地达到控制要求。同时,为了更好地将该控制算法应用于工程实际,本文最后以VC++6.0为开发平台,开发了基于OPC技术的VC客户端模糊控制算法程序软件,并实现了与水泥DCS之间的数据通信。论文的研究具有较强的工程背景,所开发的软件人机交互友好,具有一定的实用性和推广价值。
[Abstract]:New dry process cement production technology is the latest technology in contemporary cement production. It takes the cement primary decomposition technology as the core. The primary decomposition technology also includes suspension preheating and kiln decomposition technology. Cement calciner is the core equipment in the primary decomposition system. The carbonate decomposition rate of raw material in the kiln can be increased to about 90-95%, thus reducing the heat load of the kiln, increasing the kiln operation cycle, and further improving the output and quality of cement. The most important variable reflecting the decomposition rate of raw material into the kiln is the outlet temperature of the calciner, and the thermal distribution of the whole primary decomposition system is controlled well by the outlet temperature of the cement calciner. The stability of thermal system is very important. Cement calciner is a typical nonlinear and strongly coupled complex control object, its precise mathematical model is difficult to establish, and fuzzy control does not need to establish an accurate mathematical model of controlled object. On the basis of analyzing and summarizing the present situation of the research on the temperature control technology of cement calciner outlet at home and abroad, this paper aims at the characteristics of the outlet temperature control of the calciner in the background of this paper. This paper presents a multivariable fuzzy control scheme based on the temperature prediction model of calciner outlet based on IPSO-SVR. On the basis of in-depth analysis of its process mechanism, the main factors affecting the outlet temperature of calciner are determined in this paper. According to the field operation data, the prediction model of the outlet temperature of calciner based on IPSO-SVR is established, that is, the mathematical model between the outlet temperature of calciner and its influencing factors. In order to overcome the influence of specific disturbance factors on the control system, a multivariable fuzzy controller with feedforward and negative feedback is designed, and the idea of self-adjusting proportion and quantization factor is introduced to avoid the variability of the system. The problem of control blind area caused by the characteristics of large delay or imperfect control rules is proved by the simulation results, and the control requirements can be achieved well. At the same time, in order to better apply the control algorithm to engineering practice, Finally, using VC 6.0 as the development platform, the software of VC client fuzzy control algorithm based on OPC technology is developed, and the data communication between VC client and cement DCS is realized. The research of this paper has a strong engineering background. The developed software has friendly man-machine interaction and has certain practicability and popularization value.
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ172.6

【参考文献】

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本文编号:1695080

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