| 【中文题名】 | 煤气混合过程的智能解耦控制算法及其应用研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-16 |
| 【中关键词】 | 煤气混合过程,解耦控制,模糊控制,专家控制,前馈补偿控制, |
| 【英关键词】 | gas mixing process,decoupling control,fuzzy control,expert control,feedforward compensate control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 |
在钢铁企业中，一些设备如高炉、焦炉和转炉都会生成副产品——煤气。煤气混合过程即为回收利用这些副产煤气，不仅节约能源，而且降低了环境污染，是钢铁生产的重要环节。混合煤气热值和压力稳定与否，影响到煤气质量、设备寿命、生产环境以及钢铁生产的质量和产量。因此研究煤气混合过程控制对钢铁工业生产有着重要的意义。
煤气混合过程是一个高度复杂的工业过程，具有多变量强耦合、非线性、不确定性、时变、难以建立数学模型等控制难点。本文在充分分析煤气混合过程的特点和控制难点的基础上，提出一种智能集成解耦控制算法，通过融合模糊控制算法、专家控制算法、智能解耦算法先进技术进行设计，逐层实现解耦。
首先，针对煤气混合过程单变量的变化特性，选择“粗调”或“精调”模糊控制器，并利用专家控制算法对特殊工况条件下的模糊控制输出作适当调整；同时采用前馈专家控制算法，对大扰动进行补偿。然后，采用模糊解耦控制算法实现煤气混合过程的多变量之间的解耦。本文在总结操作人员的经验，分析煤气混合过程特性和蝶阀属性的基础上，采用基于专家规则的模糊解耦控制算法，克服回路间的相互干扰，近似地将多变量过程分解为独立的单输入单输出过程。最后，设计了... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
|
ABSTRACT |
4-8 |
|
第一章 绪论 |
8-14 |
|
1.1 研究背景及意义 |
8-10 |
|
1.2 国内外研究现状 |
10-12 |
|
1.3 研究目标与研究内容 |
12-13 |
|
1.4 论文构成 |
13-14 |
|
第二章 煤气混合过程的智能解耦控制结构 |
14-24 |
|
2.1 煤气混合过程描述 |
14-19 |
|
2.1.1 高炉、焦炉煤气混合加压过程 |
14-17 |
|
2.1.2 多座焦炉煤气集气过程 |
17-19 |
|
2.2 控制对象分析 |
19-21 |
|
2.2.1 煤气混合过程控制的问题与难点 |
19-20 |
|
2.2.2 煤气混合过程控制要求 |
20-21 |
|
2.3 智能解耦控制结构 |
21-22 |
|
2.4 智能解耦控制基本思想 |
22-23 |
|
2.5 小结 |
23-24 |
|
第三章 智能集成解耦控制算法设计 |
24-45 |
|
3.1 控制算法总体设计 |
24-25 |
|
3.2 单回路控制算法 |
25-33 |
|
3.2.1 模糊控制算法 |
26-30 |
|
3.2.2 专家控制算法 |
30-31 |
|
3.2.3 前馈补偿控制算法 |
31-33 |
|
3.3 模糊解耦控制算法 |
33-37 |
|
3.3.1 模糊解耦理论 |
33-34 |
|
3.3.2 解耦模糊控制算法的设计 |
34-37 |
|
3.4 蝶阀控制器的设计 |
37-43 |
|
3.4.1 蝶阀并联的相对增益矩阵 |
38-40 |
|
3.4.2 蝶阀串联的相对增益矩阵 |
40-42 |
|
3.4.3 蝶阀专家控制 |
42-43 |
|
3.5 小结 |
43-45 |
|
第四章 算法实现与工业应用 |
45-59 |
|
4.1 高炉、焦炉煤气混合加压过程的智能解耦控制 |
45-52 |
|
4.1.1 系统整体框架 |
45-47 |
|
4.1.2 控制软件结构 |
47-48 |
|
4.1.3 控制算法实现 |
48-50 |
|
4.1.4 控制效果及分析 |
50-52 |
|
4.2 多座焦炉集气管压力的智能解耦控制 |
52-58 |
|
4.2.1 系统整体框架 |
52-53 |
|
4.2.2 控制软件结构 |
53-55 |
|
4.2.3 控制算法实现 |
55 |
|
4.2.4 运行结果与分析 |
55-58 |
|
4.3 小结 |
58-59 |
|
第五章 结论与展望 |
59-61 |
|
5.1 结论 |
59-60 |
|
5.2 展望 |
60-61 |
|
参考文献 |
61-65 |
|
致谢 |
65-66 |
|
攻读学位期间主要的研究成果 |
66 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389102 |
