水泥粉磨出磨提升机电流广义预测控制软件

发布时间：2017-07-03 23:18

  本文关键词：水泥粉磨出磨提升机电流广义预测控制软件

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【摘要】：磨机作为水泥粉磨系统的重要设备,承担着物料粉磨的任务。在水泥生产过程中,粉磨系统的生产效率及水泥成品的质量与磨机负荷的工况有着密切的关系。若磨机负荷较小,则可能会导致粉磨系统的生产效率降低。若磨机负荷较大,可能引起磨机饱磨,水泥成品的质量下降。因此保证磨机负荷工况的稳定是一个亟需解决的问题。本文以某集团水泥熟料联合粉磨系统作为研究对象,在完成生产工艺分析及总结现场专家经验的基础上,提出带遗忘因子递推最小二乘法和广义预测控制算法相结合的控制方案,并开发了水泥粉磨出磨提升机电流广义预测控制软件。本文开展工作如下:(1)为实现对磨机负荷的优化控制,对影响磨机负荷的关键变量进行了分析和确定,并提出软件的总体设计方案。在磨机负荷工况稳定的基础上,通过修改一个变量,并对其他变量的变化趋势进行观察分析,得出选粉机转速与出磨提升机电流之间的关系能够有效反映磨机负荷工况。确定以选粉机转速为控制量,出磨提升机电流为被控量的单入单出控制系统,并将控制软件分为数据采集模块、算法模块和用户界面模块三个部分来实现。(2)基于(1)所选取的关键变量,选取选粉机转速和出磨提升机电流作为输入输出数据。若要实现对出磨提升机电流的预测控制,则需要建立磨机负荷的数学模型。考虑到现场干扰因素众多,首先对输入输出数据进行均值滤波处理,保证数据的可靠性。其次,采用带遗忘因子递推最小二乘法对磨机负荷进行模型辨识,并根据模型误差确立最优的模型结构。最后,基于磨机负荷的模型结构,采用广义预测控制算法对出磨提升机电流进行优化控制。通过对仿真结果的分析,验证了控制算法能够有效控制出磨提升机电流趋于设定值,为预测控制软件的实现奠定了理论基础。(3)考虑到工程应用,开发了预测控制软件。在(2)的基础上,从预测控制算法.NET组件的生成、对.NET组件的调用和C#与MATLAB数据交互三个方面实现对算法模块的设计。由于算法模块是在输入输出数据的基础上,实现对出磨提升机电流的优化控制,而且控制软件运行后,也需要对控制效果实时显示。基于控制需求从工作流程、界面设计和程序设计三个方面对数据采集模块和用户界面进行设计,完成了预测控制软件的开发工作。(4)为验证预测控制软件的有效性,在完成(3)的基础上,使用OPC技术将历史数据写入DCS控制系统,实现对现场运行状况的还原。运行控制软件,从数据采集、预测控制和趋势显示三个方面对软件运行状况进行验证,效果说明所开发的软件包能够有效控制出磨提升机电流趋于设定值,即磨机负荷的工况处于稳定。
【关键词】：粉磨系统 递推最小二乘法 广义预测控制 OPC C#
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ172.63;TP273
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 选题的背景及意义11
• 1.2 水泥粉磨系统简介11-12
• 1.3 磨机控制的发展现状12-13
• 1.4 本文主要工作13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 水泥粉磨系统工艺及软件总体方案设计15-23
• 2.1 水泥粉磨系统生产工艺15-16
• 2.2 关键变量的选取16-19
• 2.3 软件总体方案设计19-20
• 2.3.1 软件设计原则19
• 2.3.2 软件总体结构设计19-20
• 2.3.3 软件功能分析20
• 2.4 本章小结20-23
• 第三章 磨机负荷动态模型辨识及广义预测控制23-37
• 3.1 磨机负荷动态模型辨识23-30
• 3.1.1 模型辨识理论基础23-24
• 3.1.2 磨机负荷模型辨识步骤24
• 3.1.3 数据预处理24-26
• 3.1.4 磨机负荷动态模型辨识26-30
• 3.2 磨机负荷广义预测控制30-35
• 3.2.1 广义预测控制理论基础30-31
• 3.2.2 磨机负荷广义预测控制步骤31-32
• 3.2.3 磨机负荷控制参数设置32-33
• 3.2.4 磨机负荷广义预测控制33-35
• 3.3 本章小结35-37
• 第四章 预测控制软件开发37-51
• 4.1 数据采集模块设计37-42
• 4.1.1 数据采集模块工作流程37-38
• 4.1.2 数据采集模块界面设计38-39
• 4.1.3 数据采集模块程序设计39-42
• 4.2 算法模块设计42-48
• 4.2.1 算法模块工作流程42-43
• 4.2.2 预测控制算法.NET组件生成43-45
• 4.2.3 预测控制算法.NET组件调用45-47
• 4.2.4 C#与 MATLAB 数据交互47-48
• 4.3 用户界面设计48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 磨机负荷优化控制工程实现51-57
• 5.1 粉磨系统现场运行状况还原51-52
• 5.2 控制软件工程应用52-55
• 5.3 本章小结55-57
• 第六章 结论与展望57-59
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-65
• 附录65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张先垒;袁铸钢;张强;;基于Bang-Bang的水泥立式辊压磨模糊PID控制[J];济南大学学报(自然科学版);2015年02期

2 郑鉴君;张强;申涛;;模糊和Bang-Bang双模控制在联合粉磨系统中的应用[J];济南大学学报(自然科学版);2015年02期

3 贾华平;;水泥粉磨新型节能工艺的发展现状[J];四川水泥;2014年03期

4 常亮亮;;高压辊磨机的技术特性及在有色矿山的应用[J];有色设备;2014年01期

5 赵计辉;王栋民;王学光;;现代水泥工业中高效节能的粉磨技术[J];中国粉体技术;2013年04期

6 阳康;黄长清;;MATLAB与C#混合编程在轧制力预报中的应用[J];计算机工程与设计;2013年05期

7 薛永鸿;;磨煤机磨损对出力影响分析和优化[J];中氮肥;2012年05期

8 卢文运;;水泥粉磨技术现状的探究[J];广东建材;2012年09期

9 童聪;李双跃;綦海军;任朝富;;立磨选粉机叶片参数的分析与优化设计[J];过程工程学报;2012年01期

10 邹伟斌;;水泥粉磨系统优化分析与探讨(上)[J];四川水泥;2011年04期

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本文编号：515566