58步进式加热炉炉温的优化控制方法研究

发布时间：2016-12-02 20:35

本文关键词：步进式加热炉炉温的优化控制方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

大连理工大学硕士学位论文；结论与展望；加热炉是热轧生产线上的主要耗能设备，对其控制效果；本文在对热轧生产过程进行系统研究后得到了以下研究；（１）由于加热炉现场环境复杂，测量设备条件有限，；（２）从钢坯与加热炉之间的传热机理入手，建立了钢；（３）提出了包含有各炉段炉温最优设定值以及钢坯最；（４）在对稳态炉温优化设定值进行在线补偿方面，针；对今后研究工作的展望：

大连理工大学硕士学位论文

结论与展望

加热炉是热轧生产线上的主要耗能设备，对其控制效果的好坏直接关系到钢铁厂的产品质量和节能降耗问题。尤其是自７０年代发生能源危机以来，各国学者对加热炉进行了大量以节能降耗为目标的优化研究。但由于加热炉的生产过程是一个具有多变量、时变、非线性、耦合等特点的复杂工业过程控制系统，特别是随着现代化轧机向着大型、连续、高速、高精度和多品种方向发展，用常规的控制方法难以达到我们的目标。所以，如何改善加热炉的控制效果是摆在我们面前的一个重要课题。

本文在对热轧生产过程进行系统研究后得到了以下研究结果：

（１）由于加热炉现场环境复杂，测量设备条件有限，检测数据不可避免的含有干扰或噪声，检测数据容易产生误差，因而对数据进行了预处理。

（２）从钢坯与加热炉之间的传热机理入手，建立了钢坯温度分布的二维状态空间预报模型，解决了一维温度分布预报模型运算精度低的问题。。

（３）提出了包含有各炉段炉温最优设定值以及钢坯最优在炉时间等优化指标的目标优化函数。由于采用常规优化方法求解目标优化函数存在较大困难，本文采用了遗传优化算法解决了这一问题。

（４）在对稳态炉温优化设定值进行在线补偿方面，针对加热炉优化控制中大回路反馈补偿存在延迟而不能及时反映工况变化的特点，提出一种基于前馈补偿的加热炉炉温设定值的动态优化控制策略。将加热炉的各个炉段看作串联的子系统，考虑各子系统之间的相互影响，将前一环节的出口处钢坯温度与理想值的差作为前馈信号对其后各段炉温的设定值进行动态补偿。

对今后研究工作的展望：

（１）加热炉的工艺数学模型的运算精度、速度将直接影响到加热炉的控制效果。所以，如何改进现有的加热炉过程工艺数学模型还有很多工作要做。

（２）研究计算量小、适合在线实时设定的优化炉温设定方法，可以满足实际生产的要求。将加热炉优化设定控制技术产品化，并进一步推广到更多的工业流程中。

（３）将加热炉优化拓展到整个热轧过程优化，甚至提升成管理级的综合控制系统。总之，步进式加热炉是一个复杂工业生产对象，要对其进行精确建模、控制与优化还有大量工作要做。

步进式加热炉炉温的优化控制方法研究

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步进式加热炉炉温的优化控制方法研究

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

王为晓，邵诚，张凯举．基于遗传算法的加热炉优化控制方法研究．属于论文的第二、三章．大连理工大学研究生网络学刊，２００８．

大连理工大学硕士学位论文

致谢

至此论文完成之际，首先要感谢我的导师邵诚教授两年多来对我的指导和关心。邵老师学识渊博，治学态度严谨，对学生认真负责，在学习和生活上都给了我们很多的帮助，使我们不断提高。在此我要向邵诚教授致以最崇高的敬意和谢意！还要特别感谢同课题组的张凯举老师，在共同工作的日子里，他给予我大量细致的帮助，和他讨论学术问题令我受益匪浅，为我的论文提出了大量的建议和指导。感谢同团队的宋彤老师，，张志君老师，李亚芬老师给我的指导。

感谢工业装备先进控制系统辽宁省重点实验室为我提供的良好的学习和科研环境。感谢同教研室的马海丰博士、于长亮博士、刘宣宇博士、李琦博士、王立敏博士以及王晓华、于婷婷、张文良、王裕、闰敏、李娓、黄玲琴等同学平时的支持和帮助。

最后，感谢我的父亲王树高、母亲郭翠娟以及所有支持我的亲友，你们是我在学业和事业上前进的坚强后盾。

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