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【摘要】：集氣管壓力的穩(wěn)定是焦爐正常生產(chǎn)的重要保證,直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備壽命和環(huán)境污染等。但是多焦爐集氣管壓力控制是一個高度非線性、時變性、不對稱的復(fù)雜控制系統(tǒng),具有多變量耦合和強擾動等特性,難以建立準確的數(shù)學(xué)模型,常規(guī)控制方法很難達到理想控制效果。本文以河北某焦化廠焦爐集氣管壓力控制系統(tǒng)改造為研究背景,根據(jù)對煉焦生產(chǎn)工藝和集氣管壓力系統(tǒng)的研究分析,將焦爐集氣管壓力系統(tǒng)分為鼓風機變頻調(diào)速子系統(tǒng)和集氣管壓力控制子系統(tǒng)兩個部分,前者用于實現(xiàn)初冷器前吸力的穩(wěn)定,后者用于消除多集氣管壓力之間的耦合影響,并分別設(shè)計不同控制器進行調(diào)節(jié)控制,最終保證集氣管壓力穩(wěn)定在控制范圍內(nèi)。針對焦爐生產(chǎn)中出現(xiàn)的不同工況,為保持初冷器前吸力穩(wěn)定,本文在鼓風機變頻調(diào)速子系統(tǒng)中采用基于最小二乘支持向量機的內(nèi)�？刂�(LSSVM_IMC)與非線性PID復(fù)合切換控制策略。一般正常生產(chǎn)工況下,初冷器前吸力隨著煤氣總量的變化上下波動,系統(tǒng)采用LSSVM_IMC控制器,在線跟蹤鼓風機調(diào)速系統(tǒng)被控對象模型,實時調(diào)整控制器參數(shù),有效抑制未知干擾引起的吸力波動;非正常工況主要是由于推焦、出煤、換向、開關(guān)氨水等人工操作導(dǎo)致,此時采用非線性PID控制消除強擾動,快速恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定。兩種控制策略相互協(xié)調(diào),根據(jù)不同工況條件進行復(fù)合切換,進而控制初冷器前吸力處于正常范圍。本文在集氣管壓力子系統(tǒng)中采用變參數(shù)PI與解耦控制相結(jié)合的控制方法來消除多焦爐各集氣單管壓力之間的耦合影響。MATLAB仿真結(jié)果及現(xiàn)場運行曲線表明,所用復(fù)合控制及解耦方法滿足生產(chǎn)工藝的要求,不僅可以有效抑制各種干擾,而且能夠消除集氣管壓力之間的耦合作用,較好實現(xiàn)了對系統(tǒng)設(shè)定值的快速跟蹤,魯棒性良好,該集氣管壓力控制系統(tǒng)具有一定的可行性及推廣價值。
【關(guān)鍵詞】：集氣管壓力 LSSVM_IMC 內(nèi)模控制 非線性PID 解耦控制
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ520.5;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景與意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究概況11-13
• 1.3 本文課題來源及研究內(nèi)容13-15
• 第二章 煉焦工藝與集氣管對象分析15-23
• 2.1 煉焦工藝過程15-18
• 2.1.1 煉焦生產(chǎn)過程15-16
• 2.1.2 焦爐組成結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.3 荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)17-18
• 2.2 集氣管對象特性分析18-21
• 2.2.1 集氣管對象組成結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2.2 集氣管壓力影響因素分析20
• 2.2.3 集氣管壓力控制難點20-21
• 2.3 焦爐集氣管壓力系統(tǒng)總體控制方案21-23
• 第三章 鼓風機變頻調(diào)速子系統(tǒng)控制器設(shè)計23-41
• 3.1 鼓風機變頻調(diào)速系統(tǒng)23-26
• 3.1.1 變頻調(diào)速基本結(jié)構(gòu)及工作原理23-25
• 3.1.2 鼓風機變頻調(diào)速總體控制方案25-26
• 3.2 基于最小二乘支持向量機的內(nèi)�？刂�26-35
• 3.2.1 SVM及LS_SVM基本理論26-31
• 3.2.2 LS_SVM控制系統(tǒng)辨識建模31-32
• 3.2.3 LS_SVM內(nèi)模控制原理32-35
• 3.3 鼓風機變頻調(diào)速系統(tǒng)復(fù)合切換控制器設(shè)計35-41
• 3.3.1 LSSVM_IMC及非線性PID復(fù)合切換控制器整體方案35-37
• 3.3.2 正常工況下LSSVM_IMC控制器設(shè)計37-39
• 3.3.3 非正常工況下非線性PID控制器設(shè)計39-41
• 第四章 集氣管壓力子系統(tǒng)解耦控制器設(shè)計41-47
• 4.1 MIMO系統(tǒng)的最小二乘法參數(shù)辨識41-42
• 4.2 基于ARX辨識模型的多變量系統(tǒng)解耦控制器設(shè)計42-44
• 4.3 集氣管壓力子系統(tǒng)解耦控制44-47
• 4.3.1 集氣管壓力子系統(tǒng)耦合性分析44
• 4.3.2 集氣管壓力子系統(tǒng)辨識建模44-45
• 4.3.3 集氣管壓力子系統(tǒng)解耦控制器設(shè)計45-47
• 第五章 集氣管壓力控制系統(tǒng)MATLAB仿真47-54
• 5.1 MATLAB仿真軟件47
• 5.2 鼓風機變頻調(diào)速子系統(tǒng)控制仿真47-50
• 5.3 集氣管壓力子系統(tǒng)解耦控制仿真50-54
• 第六章 集氣管壓力PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用54-67
• 6.1 S7-300 PLC及TIA V13基本介紹54-56
• 6.1.1 S7-300 PLC基本介紹54-55
• 6.1.2 TIA V13基本介紹55-56
• 6.2 系統(tǒng)控制組成56-64
• 6.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)56-59
• 6.2.2 控制方式59-62
• 6.2.3 監(jiān)控畫面62-64
• 6.3 系統(tǒng)運行效果64-67
• 第七章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻69-72
• 插圖清單72-74
• 附錄一 正常工況下的300組現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)74-81
• 在學(xué)研究成果81-82
• 致謝82

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1 齊惠敏;;優(yōu)化集氣管壓力實現(xiàn)自動化調(diào)解[J];河北煤炭;2011年03期

2 查旭東;張軍;;馬鋼煤焦化1~#～6~#焦爐無煙爐攻關(guān)中集氣管壓力控制的探討[J];安徽冶金;2013年02期

3 韓進雷;;集氣管壓力自控系統(tǒng)在建滔焦化二期中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)業(yè)家;2014年05期

4 郭一楠,程健,譚得健;集氣管壓力多級控制系統(tǒng)的研制[J];工礦自動化;2002年04期

5 杜乃雯;;焦化鼓風機集氣管壓力模糊調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化方法初探[J];甘肅冶金;2007年03期

6 李明學(xué),孫曉波,孔慶晨;煤氣廠集氣管壓力平衡計算機調(diào)節(jié)系統(tǒng)[J];黑龍江礦業(yè)學(xué)院學(xué)報;1997年01期

7 孫華新;煤氣廠集氣管壓力平衡計算機調(diào)節(jié)系統(tǒng)[J];煤炭技術(shù);2001年03期

8 程英坤;程瑞云;;集氣管壓力智能控制裝置的改造[J];河北煤炭;2011年02期

9 李盛,許建寧;鼓風機變頻調(diào)速和集氣管壓力自控裝置的改造[J];燃料與化工;2000年04期

10 高明利;錢如剛;李法柱;;集氣管壓力的影響因素及改進措施[J];燃料與化工;2008年02期

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1 郭一楠;梁鐵山;譚得健;;集氣管壓力多級控制系統(tǒng)的研制[A];第十一屆全國煤礦自動化學(xué)術(shù)年會論文專輯[C];2001年

2 付獻勇;李書震;;JNX70-2型焦爐集氣管壓力波動原因分析及改善措施[A];2013年河北省煉鐵技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

3 楊孝杰;;集氣管壓力專家控制系統(tǒng)[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2010年年會論文集[C];2010年

4 李欣;朱金勇;王毅;;PID智能控制器在集氣管壓力控制中的應(yīng)用[A];蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十五屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2010年

5 康有;衛(wèi)進貴;禹智慧;;集氣管壓力自動點火放散系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

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1 羅家毅;基于支持向量機的內(nèi)�？刂破髟诩瘹夤軌毫刂浦械膽�(yīng)用[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

2 王威;基于非線性多模型預(yù)測方法的集氣管壓力控制研究[D];東北大學(xué);2011年

3 周紅軍;一種模糊前饋解耦方法及其在集氣管壓力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];武漢科技大學(xué);2002年

4 孫中魁;基于數(shù)據(jù)挖掘生成集氣管壓力模糊控制規(guī)則[D];河北理工大學(xué);2007年

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本文編號：716875