分解爐是預(yù)熱分解系統(tǒng)的核心設(shè)備,分解爐能否穩(wěn)定工作對(duì)生料分解率、熟料質(zhì)量和產(chǎn)量有重要的影響,而分解爐出口溫度又是分解爐穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的重要指標(biāo)。文章構(gòu)建了分解爐出口溫度Hammerstein模型,并對(duì)其實(shí)現(xiàn)控制。本文首先介紹了本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并簡(jiǎn)要說明主要的研究?jī)?nèi)容。接下來介紹了水泥預(yù)熱分解系統(tǒng)工藝流程和主要設(shè)備的基本工作原理,并由系統(tǒng)的控制機(jī)理引出了分解爐出口溫度與風(fēng)料煤之間的關(guān)系。利用守恒定律建立旋風(fēng)預(yù)熱器和分解爐的機(jī)理模型,由于系統(tǒng)模型復(fù)雜,難以建立精確的機(jī)理模型,所以采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法建模。先建立線性ARMAX溫度模型,然后建立Hammerstein模型。非線性Hammerstein模型由最小二乘支持向量機(jī)與ARMAX級(jí)聯(lián)而成。仿真結(jié)果表明,Hammerstein溫度模型能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)分解爐出口溫度進(jìn)行準(zhǔn)確和穩(wěn)定估計(jì)。針對(duì)Hammerstein模型采用兩步法廣義預(yù)測(cè)控制,將非線性預(yù)測(cè)控制問題轉(zhuǎn)化為線性模型的預(yù)測(cè)控制和非線性模型的求逆問題,從而簡(jiǎn)化了非線性模型的控制算法求解,將基于Hammerstein模型的預(yù)測(cè)控制算法應(yīng)用到分解爐出口溫度的控制中,并進(jìn)行了優(yōu)化控制系統(tǒng)半實(shí)物仿... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

優(yōu)化控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)Fig6.2Theflowchartofoptimizedcontrolsystemsimulationplatform

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文54Hammerstein非線性模型兩種。第三步，②號(hào)Matlab根據(jù)獲取到的參數(shù)值計(jì)算出分解爐出口溫度值，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至WinCC，WinCCOA通過OPC獲取得到分解爐出口溫度值，進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)化控制運(yùn)算。6.2.3OPC通訊所開發(fā)的優(yōu)化控制系統(tǒng)屬于第三方控制系統(tǒng)，要接入原有的水泥DCS系統(tǒng)必須要做到對(duì)其沒有太大影響，盡可能的不改動(dòng)DCS系統(tǒng)程序。現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)大部分都支持OPC通訊，優(yōu)化控制軟件可以通過自身的OPC通訊方式與水泥DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，這樣可以避免額外的設(shè)備投入，實(shí)現(xiàn)利益最大化。因此優(yōu)化控制系統(tǒng)采用OPC通訊協(xié)議與DCS系統(tǒng)進(jìn)行通訊[32]。OPC(OLEforProcessControl)是過程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中最為常用的開放式工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)，其支持成員遍布全球，包括世界上主要的過程控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和儀器儀表的公司，具有相當(dāng)成熟穩(wěn)定的應(yīng)用領(lǐng)域。OPC技術(shù)是基于Windows開發(fā)，主要利用了ActiveX、分布式組件對(duì)象模型和組件對(duì)象模型等技術(shù)，它是一個(gè)將軟硬件分離、把工控設(shè)備與辦公系統(tǒng)結(jié)合在一起的接口標(biāo)準(zhǔn)。OPC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同設(shè)備、不同軟件之間的互聯(lián)互通。Windows基于COM技術(shù)的升級(jí),開發(fā)出了DCOM分布式組件對(duì)象模型技術(shù)。DCOM通過處理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的下層細(xì)節(jié)來支持網(wǎng)絡(luò)中不同計(jì)算機(jī)間的軟件的通訊[62-63]。OPC通信中的客戶端與服務(wù)端PC機(jī)的DCOM配置步驟如下，并以WinCCOA所在PC機(jī)為例講解[64]：（1）關(guān)閉防火墻，并配置IP地址，保證PC間相互PING通，處于同一局域網(wǎng)。如：WinCCIP:192.168.1.24，WinCCOAIP:192.168.1.34圖6.5IP地址配置Fig6.5IPaddressconfiguration（2）兩臺(tái)PC機(jī)需要有相同的用戶名和密碼。

COM安全配置Fig6.6COMsecurityconfiguration

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于OPC通信的高架庫監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)[J]. 李文燦,林郁.  自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2020(01)
[2]基于OPC技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 余初陽,衡瑋,高春能.  電子世界. 2019(24)
[3]基于動(dòng)態(tài)主元分析和極限學(xué)習(xí)機(jī)的分解爐出口溫度預(yù)測(cè)[J]. 王祥民,董學(xué)平,于廣宇.  測(cè)控技術(shù). 2019(12)
[4]水泥大國(guó)的責(zé)任與目標(biāo)[J]. 韓仲琦.  中國(guó)水泥. 2019(12)
[5]模糊預(yù)測(cè)控制在水泥生產(chǎn)過程中的應(yīng)用[J]. 郁建國(guó).  江西建材. 2019(05)
[6]水泥熟料燒成系統(tǒng)建模方法研究進(jìn)展[J]. 李凡軍,王孝紅,路士增.  控制與決策. 2019(10)
[7]分解爐氣固兩相流場(chǎng)數(shù)值模擬研究[J]. 陳作炳,戴冕,劉寧.  計(jì)算機(jī)仿真. 2018(09)
[8]采用ARMAX模型的精磨非線性振動(dòng)系統(tǒng)辨識(shí)[J]. 陳勇,黃國(guó)欽,羅光華,柯翔敏.  華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[9]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)多輸出ARMAX建模的高爐十字測(cè)溫中心溫度在線估計(jì)[J]. 周平,劉記平.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]水泥分解爐出口溫度HDP優(yōu)化控制研究[J]. 史長(zhǎng)城,田森平.  湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)

博士論文
[1]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的調(diào)節(jié)閥故障診斷方法研究[D]. 黃愛芹.山東大學(xué) 2015
[2]一類連續(xù)化工生產(chǎn)過程的模型辨識(shí)及非線性預(yù)測(cè)控制研究[D]. 張健中.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]水泥預(yù)分解窯系統(tǒng)內(nèi)生料分解、煤粉燃燒與NOX控制研究[D]. 王世杰.華中科技大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于時(shí)序DBN-ARX的水泥分解爐溫度預(yù)測(cè)控制及參數(shù)優(yōu)化[D]. 賈利穎.燕山大學(xué) 2019
[2]基于IELM-ARMAX組合模型的水泥熟料燒成系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制算法研究[D]. 靳俊發(fā).燕山大學(xué) 2017
[3]水泥回轉(zhuǎn)窯計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉偉濤.河北科技大學(xué) 2016
[4]回轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度預(yù)測(cè)方法研究[D]. 陳桂芳.重慶郵電大學(xué) 2016
[5]基于ARMAX模型無刷直流電動(dòng)機(jī)控制策略研究[D]. 陳一帆.南京信息工程大學(xué) 2014
[6]水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的建模與控制研究[D]. 趙潔.鄭州大學(xué) 2014
[7]水泥分解爐溫度過程N(yùn)ARX模型與Hammerstein模型建模方法研究[D]. 王紅靜.東北大學(xué) 2013
[8]水泥生料分解爐溫度過程建模方法研究[D]. 段鵬君.東北大學(xué) 2012
[9]基于Hammerstein模型水泥生料分解爐溫度過程動(dòng)態(tài)模型的研究[D]. 劉帥.東北大學(xué) 2012
[10]水泥生產(chǎn)過程分解爐環(huán)節(jié)的優(yōu)化控制研究[D]. 路士增.濟(jì)南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3132391