基于模型预测控制和等价输入干扰的水泥粉磨系统控制研究

发布时间：2017-09-16 19:36

  本文关键词：基于模型预测控制和等价输入干扰的水泥粉磨系统控制研究

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【摘要】：节约能源,减少二氧化碳等有害气体的排放,对于防治雾霾、降低温室效应、提高环境质量具有十分重要的意义。水泥企业是能源消耗大户,在对传统水泥生产企业升级改造过程中,必须重视节能减排,控制生产成本,提高产品质量,改善系统性能。水泥粉磨过程是水泥生产过程中能耗最高的单元,本文研究水泥粉磨过程中的优化控制问题,以期降低能源消耗,提高水泥质量,改善系统性能。通过对比分析,本文选取立磨—球磨机联合粉磨系统作为研究对象,并将立磨—球磨机联合粉磨系统分为两个独立的子系统——立磨粉磨子系统和球磨机粉磨子系统,分别建立两个子系统的系统模型。对于立磨粉磨子系统设计基于MPC方法的控制器;对于球磨机子系统设计基于MPC方法的喂料—负荷系统控制器和基于MPC-EID复合控制方法的温度回路及压差回路耦合系统控制器。在MATLAB/Simulink中进行仿真分析,仿真结果表明,对于立磨子系统和球磨机喂料—负荷系统的控制,采用MPC方法比采用传统PID控制方法要好;对于球磨机温度回路及压差回路耦合系统的控制,采用MPC-EID复合控制方法效果很好,系统响应迅速、抗干扰能力强、鲁棒性好,控制效果优于仅采用MPC方法和PI解耦控制方法。
【关键词】：水泥粉磨 联合粉磨 立磨 球磨机 MPC EID
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ172.63;TP273
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题背景与意义10-12
• 1.2 水泥粉磨技术及其控制策略的发展历程12-14
• 1.2.1 水泥粉磨技术的发展历程12-13
• 1.2.2 水泥粉磨控制策略的发展13-14
• 1.3 论文的主要研究内容14-16
• 第二章 水泥粉磨机理及工艺过程研究16-28
• 2.1 水泥粉磨机理16-18
• 2.1.1 水泥生料粉磨16-17
• 2.1.2 水泥熟料粉磨17-18
• 2.2 水泥粉磨流程18-23
• 2.3 水泥预粉磨系统与水泥联合粉磨系统的比较23-24
• 2.4 联合粉磨系统的分类24-28
• 第三章 控制算法的理论基础28-40
• 3.1 模型预测控制算法（MPC）28-31
• 3.1.1 MPC原理28-29
• 3.1.2 MPC控制算法29-31
• 3.2 等价输入干扰方法（EID）31-38
• 3.2.1 EID基本原理31-36
• 3.2.2 状态观测器L和低通滤波器F(s)子系统设计36-38
• 3.2.3 状态反馈子系统设计38
• 3.3 MPC与EID复合控制器设计38-40
• 第四章 立磨-球磨机联合粉磨系统控制策略及仿真分析40-58
• 4.1 立磨-球磨机联合粉磨系统40-41
• 4.2 立磨粉磨子系统41-46
• 4.2.1 立磨粉磨子系统控制策略41-43
• 4.2.2 立磨子系统建模及仿真43-46
• 4.3 球磨机粉磨子系统46-58
• 4.3.1 球磨机粉磨子系统控制策略46-47
• 4.3.2 球磨机负荷控制器设计47-48
• 4.3.3 球磨机温度回路及入口负压回路系统控制器设计48
• 4.3.4 球磨机负荷控制系统仿真分析48-51
• 4.3.5 磨机温度回路与入口负压回路系统仿真分析51-58
• 第五章 总结与展望58-61
• 5.1 研究工作总结58-59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间参与的项目及相关成果65-66
• 致谢66

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本文编号：865031