焦?fàn)t加熱燃燒系統(tǒng)是整個(gè)焦?fàn)t煉焦過(guò)程的核心,具有非線性、大滯后、大慣性的特點(diǎn)。生產(chǎn)過(guò)程中焦?fàn)t溫度是否穩(wěn)定直接影響著焦炭質(zhì)量的優(yōu)劣和爐體壽命的長(zhǎng)短。而建立起精確地加熱模型,優(yōu)化焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程的控制,是提高焦炭質(zhì)量、降低焦?fàn)t能耗的重要手段。本文從焦?fàn)t加熱燃燒工藝流程出發(fā),分析出影響焦?fàn)t溫度的主要因素是煤氣流量,并直接利用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用最小二乘支持向量機(jī)算法辨識(shí)出焦?fàn)t加熱溫度模型。考慮到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中,煤氣主管壓力和立火道溫度易受干擾而發(fā)生波動(dòng),設(shè)計(jì)了基于最小二乘支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)控制器。為了提高焦?fàn)t的熱效率,提出了根據(jù)煤氣熱值設(shè)定空燃比的空氣-煤氣雙閉環(huán)比值控制,并將該比值控制與焦?fàn)t溫度控制相結(jié)合。利用MATLAB進(jìn)行了系統(tǒng)仿真,仿真結(jié)果表明基于溫度模型的預(yù)測(cè)控制器的控制效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器,具有超調(diào)量小、響應(yīng)速度快以及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。最后,將上述控制方法應(yīng)用在西門子PLC中,并詳細(xì)介紹了整個(gè)組態(tài)實(shí)現(xiàn)過(guò)程。通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行前后的現(xiàn)場(chǎng)溫度曲線對(duì)比發(fā)現(xiàn),該控制方案可以穩(wěn)定控制爐溫。 

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 焦?fàn)t加熱燃燒系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 焦?fàn)t加熱燃燒系統(tǒng)及其控制方案
    2.1 焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)工藝
        2.1.1 焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 焦?fàn)t煉焦的生產(chǎn)工藝
    2.2 焦?fàn)t加熱燃燒系統(tǒng)的主要內(nèi)容
        2.2.1 焦?fàn)t加熱過(guò)程
        2.2.2 煤氣燃燒過(guò)程
    2.3 焦?fàn)t加熱控制的主要內(nèi)容
        2.3.1 立火道溫度的測(cè)量
        2.3.2 影響立火道溫度的主要因素
    2.4 焦?fàn)t燃燒控制的主要內(nèi)容
        2.4.1 焦?fàn)t熱平衡
        2.4.2 影響焦?fàn)t熱效率的主要因素
    2.5 焦?fàn)t加熱燃燒控制的難點(diǎn)
    2.6 優(yōu)化焦?fàn)t加熱燃燒的控制方案
    2.7 本章小結(jié)
第三章 基于LSSVM的焦?fàn)t加熱溫度模型
    3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)與統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論
        3.1.1 經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則
        3.1.2 結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)極小化原則
    3.2 支持向量機(jī)學(xué)習(xí)算法
        3.2.1 支持向量機(jī)
        3.2.2 最小二乘支持向量機(jī)
    3.3 焦?fàn)t加熱溫度模型辨識(shí)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 焦?fàn)t加熱燃燒控制
    4.1 焦?fàn)t加熱溫度控制
        4.1.1 預(yù)測(cè)控制的基本原理
        4.1.2 廣義預(yù)測(cè)控制
        4.1.3 LSSVM模型的線性化
        4.1.4 基于LSSVM的廣義預(yù)測(cè)控制
    4.2 焦?fàn)t燃燒控制
        4.2.1 比值控制系統(tǒng)
        4.2.2 空燃比控制
        4.2.3 空氣與煤氣的雙閉環(huán)比值控制在焦?fàn)t加熱溫度控制中的應(yīng)用
    4.3 控制算法的仿真研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 焦?fàn)t加熱燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    5.1 西門子S7-300 系列PLC簡(jiǎn)介
        5.1.1 西門子STEP7 編程軟件
        5.1.2 上位機(jī)WinCC組態(tài)建立通訊
    5.2 控制方案在PLC中的實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 立火道溫度在線測(cè)量
        5.2.2 優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)
    5.3 焦?fàn)t加熱燃燒優(yōu)化控制使用后的效果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
圖表清單
附錄 正常工況下的300組數(shù)據(jù)表



本文編號(hào)：3671175