揮發(fā)窯在很多工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)著重要地位,主要功能是對(duì)窯料進(jìn)行處理加工。反應(yīng)帶溫度在1100℃～1300℃之間時(shí),才能保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)連續(xù)性。由于揮發(fā)窯的作業(yè)過程是一個(gè)繁瑣的熱工過程,且其多變量、強(qiáng)耦合、大慣性和非線性的特征,及一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的窯體,使得部分關(guān)鍵參數(shù)不易實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲得,建立能準(zhǔn)確表征揮發(fā)窯生產(chǎn)過程的模型成為了一大難題,這阻礙了揮發(fā)窯生產(chǎn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。本文以氧化鋅揮發(fā)窯為背景,通過對(duì)氧化鋅揮發(fā)窯的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、內(nèi)部物理化學(xué)反應(yīng)過程和傳熱傳質(zhì)機(jī)理的研究,建立了基于質(zhì)量守恒和能量守恒的氧化鋅揮發(fā)窯機(jī)理模型。針對(duì)該機(jī)理模型中化學(xué)反應(yīng)速率難以準(zhǔn)確有效測(cè)量的問題,通過對(duì)窯內(nèi)各化學(xué)反應(yīng)的熱工狀況和熱力學(xué)的研究,建立了基于阿倫尼烏斯方程的化學(xué)反應(yīng)率模型,并且用有限差分法進(jìn)行離散化處理和數(shù)值求解,仿真結(jié)果表明該模型具有良好的穩(wěn)定性且能表征窯內(nèi)溫度變化情況。針對(duì)氧化鋅揮發(fā)窯中反應(yīng)率難以準(zhǔn)確獲取的問題,采用支持向量回歸的方法擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了反應(yīng)率預(yù)測(cè)模型,并通過S函數(shù)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)了混合模型的設(shè)計(jì)與仿真,通過與生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比,該混合模型較機(jī)理模型能更準(zhǔn)確地表征窯的生產(chǎn)情況。針對(duì)氧化鋅揮發(fā)窯難以建立...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 揮發(fā)窯生產(chǎn)過程建模方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 揮發(fā)窯溫度控制算法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 氧化鋅揮發(fā)窯生產(chǎn)過程機(jī)理模型研究
    2.1 氧化鋅揮發(fā)窯工藝介紹
        2.1.1 氧化鋅揮發(fā)窯的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 氧化鋅揮發(fā)窯工藝流程
        2.1.3 揮發(fā)窯煅燒氧化鋅的生產(chǎn)機(jī)理
    2.2 氧化鋅揮發(fā)窯生產(chǎn)過程機(jī)理模型
        2.2.1 氧化鋅揮發(fā)窯機(jī)理模型
        2.2.2 揮發(fā)窯工況數(shù)據(jù)
    2.3 反應(yīng)速率
        2.3.1 反應(yīng)速率的定義及建模方法
        2.3.2 反應(yīng)速率相關(guān)數(shù)據(jù)獲取
        2.3.3 化學(xué)反應(yīng)率機(jī)理模型
    2.4 氧化鋅揮發(fā)窯機(jī)理模型仿真及分析
        2.4.1 穩(wěn)態(tài)仿真分析
        2.4.2 動(dòng)態(tài)仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于支持向量機(jī)的揮發(fā)窯混合模型
    3.1 支持向量機(jī)理論算法介紹
        3.1.1 支持向量機(jī)概述
        3.1.2 支持向量機(jī)的原理
        3.1.3 支持向量回歸算法
        3.1.4 核函數(shù)
    3.2 基于支持向量機(jī)氧化鋅揮發(fā)窯混合建模
        3.2.1 非線性支持向量回歸反應(yīng)率建模
        3.2.2 反應(yīng)率預(yù)測(cè)模型仿真與分析
        3.2.3 氧化鋅揮發(fā)窯機(jī)理模型與反應(yīng)率模型融合
        3.2.4 氧化鋅揮發(fā)窯生產(chǎn)過程混合模型仿真結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 揮發(fā)窯智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 預(yù)測(cè)控制
        4.1.1 預(yù)測(cè)控制基本原理
        4.1.2 智能預(yù)測(cè)控制
    4.2 極限學(xué)習(xí)機(jī)模型
        4.2.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)原理
        4.2.2 極限學(xué)習(xí)機(jī)的學(xué)習(xí)算法
    4.3 基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的智能預(yù)測(cè)控制
        4.3.1 預(yù)測(cè)模型與反饋校正
        4.3.2 滾動(dòng)優(yōu)化
        4.3.3 預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)步驟
    4.4 基于ELM的氧化鋅揮發(fā)窯智能預(yù)測(cè)控制
        4.4.1 窯溫?cái)?shù)據(jù)的獲取與白噪聲處理
        4.4.2 預(yù)測(cè)模型辨識(shí)
        4.4.3 智能預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
    一、攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文
    二、攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
    三、獲獎(jiǎng)情況
    四、參加的項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3774836