本文關(guān)鍵詞：工業(yè)管式加熱爐優(yōu)化控制方法研究

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【摘要】：工業(yè)管式加熱爐存在強(qiáng)耦合、多變量、大時(shí)滯等特點(diǎn),本文基于分布式MPC控制技術(shù),研究給出了加熱爐支路平衡優(yōu)化控制方法以及加熱爐的整體優(yōu)化控制方案。論文的主要研究工作如下：1、根據(jù)別洛康方法及微元法,建立了加熱爐對(duì)流室、輻射室的機(jī)理數(shù)學(xué)模型,通過模型的動(dòng)態(tài)仿真,分析了加熱爐進(jìn)口流量對(duì)出口溫度、爐膛溫度、煙氣溫度的影響,對(duì)加熱爐優(yōu)化控制方案設(shè)計(jì)提供有意義的指導(dǎo)。2、由于加熱爐支路溫度平衡問題存在強(qiáng)耦合性,傳統(tǒng)的控制方案難以消除爐管溫差,為此,提出了一種基于共軛變換的分布式MPC控制方案,將控制對(duì)象解耦,各個(gè)子系統(tǒng)通過獨(dú)立求解系統(tǒng)建立最優(yōu)輸出。通過與集中式MPC和PID的對(duì)比,并驗(yàn)證了所提方案的強(qiáng)抗干擾的特性。3、針對(duì)傳統(tǒng)的加熱爐優(yōu)化方案一般缺乏整體考慮的缺點(diǎn),提出一種閉環(huán)分布式MPC優(yōu)化控制方案,并從響應(yīng)時(shí)間、優(yōu)化結(jié)果、經(jīng)濟(jì)性能等方面與集中式MPC和PID控制方案進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了方案的有效性。
【關(guān)鍵詞】：加熱爐 溫度支路平衡 共軛變換 分布式MPC
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273;TK175
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 前言11-15
• 1.1 研究背景與意義11
• 1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 加熱爐支路平衡11-13
• 1.2.2 加熱爐預(yù)測(cè)控制13-14
• 1.3 內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第二章 加熱爐過程分析15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 加熱爐過程15-20
• 2.2.1 管式加熱爐結(jié)構(gòu)15-17
• 2.2.2 加熱爐控制17-20
• 2.3 加熱爐機(jī)理模型20-22
• 2.4 加熱爐動(dòng)態(tài)特性22-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于共軛變換分布式MPC的支路平衡控制28-49
• 3.1 引言28
• 3.2 模型預(yù)測(cè)控制28-33
• 3.2.1 集中式模型預(yù)測(cè)控制28-30
• 3.2.2 分布式模型預(yù)測(cè)控制30-33
• 3.3 基于共軛梯度的分布式MPC算法33-35
• 3.4 支路平衡問題35-37
• 3.5 支路平衡控制方案37-41
• 3.6 實(shí)例研究41-47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 第四章 加熱爐綜合優(yōu)化控制方案49-69
• 4.1 引言49
• 4.2 加熱爐傳統(tǒng)控制方案的局限性49-50
• 4.3 綜合控制優(yōu)化方案50-60
• 4.3.1 加熱爐優(yōu)化指標(biāo)50-51
• 4.3.2 加熱爐熱效率模型51-53
• 4.3.3 非線性預(yù)測(cè)控制描述53-54
• 4.3.4 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測(cè)控制描述54-55
• 4.3.5 方案設(shè)計(jì)55-60
• 4.4 實(shí)例研究60-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第五章 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-79
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介79-81
• 附件81-82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1019076