本文關鍵詞：基于專家系統(tǒng)的鋼廠熱風爐智能控制策略研究

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【摘要】：熱風爐是鋼廠高爐煉鐵生產中必不可少的重要設備,本文以某鋼鐵公司煉鐵廠2號高爐熱風爐控制系統(tǒng)為研究對象,目前該熱風爐的換爐控制和燃燒控制都是采用手動控制,由于人為因素的影響,控制效果并不能達到預期要求。再加上手動控制不僅能量消耗大,而且人的勞動強度也很大,提高熱風爐的自動化水平勢在必行�？紤]到該廠熱風爐的現有條件,提出熱風爐智能控制方案,該方案包括換爐控制模型和燃燒控制模型。為解決熱風爐無波動換爐,提出采用在步進充壓無波動換爐的基礎上根據送風時間換爐的智能控制策略,該策略不僅能很好地穩(wěn)定熱風壓力和流量,而且可以延長熱風爐的壽命,另外也有利于熱風爐的燃燒控制策略的應用。針對該廠熱風爐的檢測條件,從節(jié)能燃燒的角度出發(fā),提出燃燒控制策略采用基于規(guī)則和案例推理的專家控制方式。依據熱風爐生產工藝特點確定分階段控制策略,設計熱風爐燃燒智能控制模型,建立熱風爐基于案例推理專家控制器。通過總結專家經驗建立案例庫,通過案例檢索使熱風爐根據生產實際實時調整空燃比和煤氣流量,避免人為干擾,提高了燃燒熱效率,解決了拱頂溫度大幅度波動問題。本文提出的熱風爐智能控制策略在該廠熱風爐中進行實際工程實驗。實驗結果表明所提方法的控制速度和精度比手動控制的效果好,該方法降低了操作工的勞動強度,節(jié)約了能耗,提高了熱風爐燃燒的熱效率,給高爐的供風也達到了預期效果。
【關鍵詞】：熱風爐 換爐控制策略 燃燒控制策略 專家系統(tǒng) 基于案例推理
【學位授予單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF325.4;TP273.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 論文的研究背景及意義9
• 1.2 熱風爐國內外研究和應用現狀9-10
• 1.2.1 數學模型方式9-10
• 1.2.2 模糊控制方式10
• 1.2.3 模糊神經網絡控制方式10
• 1.2.4 專家系統(tǒng)控制方式10
• 1.3 研究方法10-11
• 1.4 課題來源與研究內容11-13
• 第2章 熱風爐工藝及其基礎自動化系統(tǒng)13-19
• 2.1 高爐熱風爐工藝13-15
• 2.1.1 高爐煉鐵生產工藝13-14
• 2.1.2 高爐熱風爐基本工作原理14
• 2.1.3 高爐熱風爐工藝參數檢測14-15
• 2.1.4 高爐熱風爐工作制度15
• 2.2 熱風爐基礎自動化系統(tǒng)15-17
• 2.2.1 高爐基礎自動化系統(tǒng)的結構形式15-16
• 2.2.2 熱風爐基礎自動化系統(tǒng)的結構形式16-17
• 2.3 本章小結17-19
• 第3章 方案論證與比較19-29
• 3.1 換爐控制策略19-21
• 3.1.1 換爐方式19-20
• 3.1.2 換爐控制策略20-21
• 3.2 燃燒控制策略21-26
• 3.2.1 PID控制21-22
• 3.2.2 模糊控制22-23
• 3.2.3 專家控制23-25
• 3.2.4 基于案例推理的直接專家控制系統(tǒng)25-26
• 3.3 熱風爐智能控制方案26-27
• 3.4 本章小結27-29
• 第4章 高爐熱風爐智能控制策略29-55
• 4.1 熱風爐換爐控制策略29-34
• 4.1.1 步進充壓換爐方式29-31
• 4.1.2 根據送風時間換爐策略31-34
• 4.2 熱風爐燃燒控制策略34-54
• 4.2.1 熱風爐燃燒工藝34-35
• 4.2.2 熱風爐燃燒特性分析35-36
• 4.2.3 熱風爐燃燒控制要求36-38
• 4.2.4 最佳空燃比的確定38-40
• 4.2.5 熱風爐燃燒智能控制模型設計40-43
• 4.2.6 快速加熱期空燃比基于案例推理控制器43-47
• 4.2.7 蓄熱期空燃比基于案例推理控制器47-49
• 4.2.8 蓄熱期煤氣流量基于案例推理控制器49-54
• 4.3 本章小結54-55
• 第5章 熱風爐燃燒控制策略的實施55-67
• 5.1 基于案例推理控制器的數據準備55-57
• 5.1.1 調節(jié)案例的表示和提取55
• 5.1.2 案例庫的結構和檢索方法55-57
• 5.2 基于案例推理控制器的在線運行57-58
• 5.3 工程實驗58-65
• 5.3.1 熱風爐燃燒現場實時監(jiān)控溫度曲線58-61
• 5.3.2 案例調節(jié)舉例61-62
• 5.3.3 自動控制與手動控制比較62-65
• 5.4 本章小結65-67
• 結論67-69
• 附錄69-85
• 附錄1 快速加熱期空燃比正向調節(jié)案例庫69-72
• 附錄2 快速加熱期空燃比反向調節(jié)案例庫72-75
• 附錄3 蓄熱期空燃比正向調節(jié)案例庫75-78
• 附錄4 蓄熱期空燃比反向調節(jié)案例庫78-81
• 附錄5 蓄熱期煤氣流量調節(jié)案例庫81-85
• 參考文獻85-89
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文89-91
• 致謝91-93
• 個人簡歷93-94

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