铝电解故障诊断与容错控制策略研究

发布时间：2024-12-01 07:39

　　铝电解生产工业体系流程复杂,受外界强电场,强磁场及高腐蚀等一系列不利因素的影响,使得铝电解过程成为一个干扰性强,大时滞,强耦合,故障类型多且发生频繁,控制难度大的复杂非线性系统,由于这些不利因素的存在,导致铝电解的生产过程在操作上不易受到监督和控制,因而有效地对铝电解槽的工况进行故障预报,对减小生产过程中的能耗,延长铝电解槽的寿命具有十分重要的意义。由于在铝电解过程中,槽体内部发生着复杂的化学及物理变化,故障类型多,对运行过程中的监控检测构成了一定难度。在通常情况下,我国的大型预焙铝电解槽设备均采用氧化铝点式加料方式对电解过程进行控制,这种控制方式没有考虑到各相连槽体的运行状态,而采用统一的控制模式,使得控制效果不明显,直接影响氧化铝浓度的控制精度。正是基于以上原因的考虑,本论文根据铝电解生产工业的特点,提出了一种铝电解故障诊断与容错控制策略,这种策略的思想是：首先依据铝电解槽的电解工作运行状况进行初步性的诊断,进而通过诊断出的不同运行情况采用不同的且具有针对性的处理方案,将故障诊断技术与容错控制技术做合理的融合,并将其引入进铝电解生产系统中。本论文主要做了如下工作第一,介绍了铝电解故障...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２锅厂铅电解槽分布图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｃｅｌｌ?ｉｎ?ｔ：ｈｅ?ｐｌａｎｔ??

电解的生产过程中一般采用中间加料方式，加料方式选择的正确与否直接影响着电流效率??的大小，其中比较先进的加料方式是按需下料［２］。铅电解系统中的预炫电解槽的基本结构??如图１．１所示：??氧化铅??＾?电流输入??点式下料装置?｜－而－｜?Ｉ??＾?？炉帮??错液１．．．．?Ｉ＇....

图２．１故陈诊断的主要方法??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｍｅ化ｏｄ?ｏｆ?ｆｋｕｈ?ｄｉａｇｎｏｓｉｓ??

有效的对系统内的潜在故障进行隔离处理ｉｗ。故障诊断技术是＾个集信号采集、??处理、分析和评判为一体的过程，目前基于故障诊断的控制系统方法可Ｗ分为王大类：基??于数学模型的方法、基于信号处理的方法和基于人工智能的方法ｔｗ，如图２．１所示：??故陶诊断方＆??Ｉ??Ｉ?￣￣?Ｉ?￣?....

图４．５阳极效应状态铅电解槽控制系统原理图??

际输出延时量ｙ（ｋ－ｌ）?及神经网络控制器的输出控制量Ｕ。预测器输出量设定为：预测值ｉ。?，??阳极效应状态下铅电解槽控制系统的结构图，如图４．６所示。?，??广…????ｔｊ。：兰??小波神经闷络巧制器?Ｉ?＊?／／?ｉ??胃胃－胃一胃＾胃一胃胃胃胃一■－－－胃＇胃一－＇－－胃....

图１．２锅厂铅电解槽分布图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ?ｃｅｌｌ?ｉｎ?ｔ：ｈｅ?ｐｌａｎｔ??

电解的生产过程中一般采用中间加料方式，加料方式选择的正确与否直接影响着电流效率??的大小，其中比较先进的加料方式是按需下料［２］。铅电解系统中的预炫电解槽的基本结构??如图１．１所示：??氧化铅??＾?电流输入??点式下料装置?｜－而－｜?Ｉ??＾?？炉帮??错液１．．．．?Ｉ＇....

本文编号：4013773