本文關(guān)鍵詞：蓄熱式加熱爐先進(jìn)控制策略研究及應(yīng)用　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：中國(guó)是世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó),鋼鐵為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)。加熱爐作為鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備,其穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不僅能提高鋼鐵工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,還能降低全國(guó)工業(yè)污染物的總排放量,具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。加熱爐對(duì)象具有大慣性、大滯后、多擾動(dòng)等特性,采用常規(guī)的控制策略難以取得滿意的控制效果。為了提高加熱爐對(duì)象的控制品質(zhì),本文設(shè)計(jì)了一套加熱爐先進(jìn)控制系統(tǒng),并成功地應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。本文主要研究開(kāi)發(fā)工作包括以下內(nèi)容:(1)針對(duì)爐溫對(duì)象的大滯后、大慣性特性和煤氣流量對(duì)象的多擾動(dòng)特性,設(shè)計(jì)了一種爐溫-煤氣流量串級(jí)控制方案,分別采用SGPC和PID作為串級(jí)控制結(jié)構(gòu)中的主控制器和副控制器。針對(duì)排煙溫度和爐膛壓力這對(duì)相互矛盾的被控對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種排煙溫度-爐膛壓力選擇控制方案,分別采用積分分離式PID和PID作為相應(yīng)回路的控制器。分別對(duì)各回路的無(wú)擾切換和控制器抗飽和問(wèn)題進(jìn)行了處理。將加熱爐先進(jìn)控制系統(tǒng)劃分為控制算法、數(shù)據(jù)通信、人機(jī)交互界面、配置文件四部分,并分別完成了各部分的具體實(shí)現(xiàn)。(2)在現(xiàn)場(chǎng)原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了加熱爐先進(jìn)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái);測(cè)試了先進(jìn)控制系統(tǒng)與組態(tài)軟件之間的連接情況,整定了各回路控制器參數(shù);將所設(shè)計(jì)的加熱爐先進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用,降低了鋼坯氧化燒損率和噸鋼煤氣消耗量,相關(guān)數(shù)據(jù)表明系統(tǒng)投運(yùn)后取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。(3)針對(duì)加熱爐各加熱段爐溫之間的耦合性,提出了一種加熱爐爐溫解耦控制方案,消除了各回路之間的耦合作用,提高了系統(tǒng)對(duì)建模誤差和不確定性輸入、輸出擾動(dòng)的穩(wěn)定性;在控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中,重新配置了系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣的極點(diǎn),提高了系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的跟蹤能力和對(duì)擾動(dòng)信號(hào)的抑制能力。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG307;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1320467