基于預(yù)測(cè)理論的黃磷爐節(jié)能降耗輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、黃磷是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)中。從最初的熔爐法到現(xiàn)在普遍采用的電爐法，生產(chǎn)的規(guī)模越來(lái)越大，生產(chǎn)技術(shù)越來(lái)越成熟。但由于其生產(chǎn)工藝的限制，其高能耗、高污染的生產(chǎn)特性始終未得到較大的改善。
　　 電爐法生產(chǎn)黃磷的三相黃磷爐其實(shí)質(zhì)是一種三相電弧爐，通過(guò)電能加熱為黃磷生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)提供能量，它是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)，很難保持在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，這也一直阻礙著電弧爐過(guò)程控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
　　 本文在充

2、分了解電爐法黃磷生產(chǎn)的原理及工藝，并分析了黃磷爐生產(chǎn)工藝的節(jié)能降耗途徑，針對(duì)目前黃磷生產(chǎn)控制以手動(dòng)操作為主的狀況，以貴州開(kāi)磷集團(tuán)黃磷廠3＃黃磷爐改造為應(yīng)用背景，本文提出了以專家系統(tǒng)為指導(dǎo)的黃磷爐自動(dòng)化操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從手動(dòng)操作到自動(dòng)操作的可能；針對(duì)黃磷爐生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)行狀態(tài)復(fù)雜，各種狀態(tài)下的控制方式均不同的特點(diǎn)，提出了基于專家系統(tǒng)的自動(dòng)化操作方式，解決了各個(gè)狀態(tài)的控制；針對(duì)黃磷爐運(yùn)行狀態(tài)難以判斷的特點(diǎn)，本文采用基于預(yù)測(cè)理論的黃磷爐節(jié)能降耗

3、控制系統(tǒng)，并按照該系統(tǒng)的控制算法和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀況，對(duì)算法進(jìn)行具體的實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)黃磷爐自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)所處的環(huán)境惡劣、運(yùn)算量大的特點(diǎn)，本文采用工控機(jī)和板卡的方式實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行；針對(duì)電極作為黃磷生產(chǎn)的主要耗能部件，電極控制的好壞直接影響系統(tǒng)節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)的程度，本文通過(guò)最小二乘法來(lái)辨識(shí)三相電極的數(shù)學(xué)模型，然后應(yīng)用對(duì)對(duì)象模型要求低，具有預(yù)測(cè)模型、滾動(dòng)優(yōu)化、和在線辨識(shí)的廣義預(yù)測(cè)控制算法對(duì)電極的升降信號(hào)進(jìn)行控制。
　　 該系