广义预测控制在焦炉温度控制系统中的研究及应用

发布时间：2017-11-10 05:25

  本文关键词：广义预测控制在焦炉温度控制系统中的研究及应用

  更多相关文章： 焦炉 最小二乘法 火道温度 广义预测控制 MATLAB仿真

【摘要】：焦炉是一种结构独特的工业炉窑,具有大时滞、大惯性、非线性、变参数等特点。温度是焦炉加热过程控制中最重要的参数,温度控制是焦炉控制的核心。在考虑各种干扰的情况下,保证炉温稳定,格外重要。这对于提高焦炭质量,实现节能减排,提高经济效益,延长焦炉寿命具有重要意义。本文首先介绍了焦炉温度控制发展历程、研究现状及其焦炉生产工艺。针对焦炉自身的特点,在分析了各种辨识方法之后,直接以焦炉生产过程为实验平台。用最小二乘法辨识从焦炉现场采集的输入输出数据,即焦炉温度与煤气流量,得到了它们的关系模型。这种辨识方法有许多优点,尤其是避免了分析焦炉复杂的运行机理,使建模更加容易。基于这一模型,本文设计了广义预测控制器。针对该算法运算量较大,及可能出现病态数据等问题,进一步改进广义预测控算法。通过MATLAB仿真表明广义预测控制有许多良好的控制品质:该算法在动态及静态性能、抗干扰等方面明显比PID控制效果好。并且广义预测控制对模型精度要求不高,多种模型形式都可以作为预测的模型。最后将控制方案以浙大中控DCS-JX-300XP系统为平台应用在焦炉上。文中列举了现场的组态图,如工艺流程图、控制画面组态、立火道温度趋势图和方案运行前后的温度曲线图。通过对运行前后机、焦侧温度曲线对比,结果表明控制方案能有效的控制炉温,运行稳定,说明在现场应用中取得了良好的效果。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273

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本文编号：1165286