針對高爐煉鐵過程難以實現(xiàn)自動控制的難題,提出了高爐煉鐵過程鐵水質(zhì)量的運行優(yōu)化控制方法。首先,通過優(yōu)化噸鐵生產(chǎn)成本指標(biāo),獲得鐵水質(zhì)量的設(shè)定值;其次,基于鐵水質(zhì)量優(yōu)化設(shè)定值與雙線性子空間預(yù)測模型實時輸出之間的誤差,利用案例推理(Case-based Reasoning, CBR)技術(shù)和高爐爐長的經(jīng)驗知識,確定噴煤、冷風(fēng)等控制回路的設(shè)定值。通過底層各控制回路跟蹤優(yōu)化的設(shè)定值,從而將鐵水質(zhì)量控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。最后,在實際高爐煉鐵過程中的應(yīng)用效果表明了該方法的有效性,不但保證了高爐煉鐵過程的安全穩(wěn)定順行,而且能夠有效的提高鐵水質(zhì)量。

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【部分圖文】：

圖1高爐煉鐵過程鐵水質(zhì)量控制策略圖

本文根據(jù)高爐煉鐵的實際生產(chǎn)現(xiàn)狀，將運行優(yōu)化的控制方法應(yīng)用于高爐煉鐵生產(chǎn)過程，本文方法主要是由鐵水質(zhì)量優(yōu)化設(shè)定模塊、鐵水質(zhì)量預(yù)測模塊、回路設(shè)定值CBR設(shè)定調(diào)節(jié)模塊組成。控制策略，如圖1所示。由圖1可以看出高爐煉鐵過程的運行優(yōu)化控制策略由鐵水質(zhì)量設(shè)定值優(yōu)化、鐵水質(zhì)量軟測量、回路設(shè)定值....

圖2基于CBR的優(yōu)化設(shè)定策略圖

CBR技術(shù)被認為是人工智能與專家系統(tǒng)設(shè)計的一種非常具有發(fā)展前景的方法[11]，對于無法用數(shù)學(xué)模型精確描述的復(fù)雜工業(yè)過程有著較好的應(yīng)用效果。本文使用CBR技術(shù)確定高爐煉鐵過程各底層控制回路的優(yōu)化設(shè)定值，把高爐運行過程中出現(xiàn)的優(yōu)秀案例保存分析再利用，能較好的提高高爐運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟....

圖3鐵水質(zhì)量運行優(yōu)化控制軟件結(jié)構(gòu)圖

本文使用VisualStudio2017集成開發(fā)環(huán)境，在.NET框架下用C#語言自主開發(fā)編寫了運行優(yōu)化控制軟件，將以上方法整合在軟件之中應(yīng)用于高爐煉鐵控制過程，本軟件采用三層架構(gòu)，即數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層，各層次的具體功能，如圖3所示。本軟件的硬件要求比較低，僅需一臺....

圖4本文方法應(yīng)用前后控制輸入曲線對比

本方法考慮到高爐煉鐵過程是一個慢過程的特點，輸入控制量的給定值不宜頻繁變動，因此本方法選擇鐵水質(zhì)量的軟測量周期為2min,CBR給出底層控制回路設(shè)定值的周期為2min，鐵水質(zhì)量軟測量模型的模型更新周期為4h，非線性優(yōu)化給出鐵水質(zhì)量的設(shè)定值周期為4h。在試運行過程中若鐵水質(zhì)....

本文編號：3894759