焦?fàn)t集氣系統(tǒng)在煉焦生產(chǎn)過程中占據(jù)著重要的地位。通過集氣過程有效回收利用荒煤氣,不僅節(jié)約能源,而且降低環(huán)境污染,是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。焦?fàn)t集氣管壓力是焦?fàn)t集氣過程中的重要參數(shù),它的穩(wěn)定與否直接影響著焦炭和煤氣質(zhì)量、設(shè)備壽命以及生產(chǎn)環(huán)境。因此,研究焦?fàn)t集氣過程的控制問題對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。焦?fàn)t集氣過程是一個高度復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程,具有強(qiáng)耦合、非線性、時變、大擾動、難以建立數(shù)學(xué)模型等特性,因此采用傳統(tǒng)的控制方法很難達(dá)到理想的控制效果。針對焦?fàn)t集氣管壓力這一控制難題,本文提出一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的滑模解耦控制策略,為有效解決焦?fàn)t集氣管壓力的控制問題提供一種有效的途徑。論文的研究成果主要包括下述五個方面:（1）針對焦?fàn)t集氣過程機(jī)理復(fù)雜,耦合因素多,荒煤氣流量不可測量的問題,提出了一種新型混合非線性動態(tài)數(shù)學(xué)模型。不同于已有的線性焦?fàn)t集氣管壓力模型,本文所建立的模型同時包括集氣管壓力系統(tǒng)（Gas Collector Pressure System,GCPS）和鼓風(fēng)機(jī)回收冷卻系統(tǒng)（Blast Blower Recovery and Cooling System,BBRCS）。首先,運(yùn)用機(jī)理建模方... 

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 焦?fàn)t集氣過程建模研究現(xiàn)狀
        1.2.2 焦?fàn)t集氣過程控制研究現(xiàn)狀
    1.3 焦?fàn)t集氣控制系統(tǒng)中存在的主要問題
    1.4 本文主要工作
第二章 焦?fàn)t集氣過程與建模方法研究
    2.1 引言
    2.2 焦?fàn)t集氣過程工藝
    2.3 GCPS的動態(tài)模型
        2.3.1 假設(shè)
        2.3.2 各個單元的基本方程
        2.3.3 過程模型
    2.4 BBRCS的動態(tài)模型
        2.4.1 過程模型
        2.4.2 ABC-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本集的選取
        2.4.3 ABC-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始化
        2.4.4 ABC-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    2.5 仿真結(jié)果與討論
        2.5.1 忽略BBRCS對GCPS的輸出耦合影響
        2.5.2 忽略GCPS對BBRCS的輸出耦合影響
        2.5.3 考慮GCPS和BBRCS之間的輸出耦合效應(yīng)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 焦?fàn)t集氣過程自適應(yīng)滑模解耦控制方法研究
    3.1 引言
    3.2 自適應(yīng)滑模解耦控制器設(shè)計
        3.2.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動滑模面設(shè)計
        3.2.2 滑模解耦控制律設(shè)計
        3.2.3 魯棒穩(wěn)定性分析
    3.3 仿真研究
        3.3.1 仿真系統(tǒng)與參數(shù)選取
        3.3.2 仿真結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 焦?fàn)t集氣過程混合變結(jié)構(gòu)PI控制方法研究
    4.1 引言
    4.2 混合變結(jié)構(gòu)PI控制器設(shè)計
        4.2.1 控制律設(shè)計
        4.2.2 魯棒穩(wěn)定性分析
    4.3 仿真研究
        4.3.1 案例研究1:對擾動和耦合的抑制
        4.3.2 案例研究2:對連續(xù)型時變參數(shù)的抑制
        4.3.3 案例研究3:對非連續(xù)型時變參數(shù)的抑制
    4.4 本章小結(jié)
第五章 焦?fàn)t集氣過程魯棒跟蹤控制方法研究
    5.1 引言
    5.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動魯棒跟蹤控制器設(shè)計
        5.2.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動滑模面設(shè)計
        5.2.2 控制律設(shè)計
        5.2.3 魯棒穩(wěn)定性分析
    5.3 仿真研究
        5.3.1 仿真系統(tǒng)與參數(shù)選取
        5.3.2 仿真結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 控制方法的工業(yè)應(yīng)用研究
    6.1 引言
    6.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        6.2.1 硬件結(jié)構(gòu)
        6.2.2 軟件結(jié)構(gòu)
    6.3 控制系統(tǒng)實現(xiàn)
        6.3.1 總述
        6.3.2 控制器參數(shù)選取
    6.4 實際工業(yè)運(yùn)行結(jié)果與分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀博士學(xué)位期間主要研究成果



本文編號：3648742