焦爐集氣管壓力無模型自適應(yīng)解耦控制方法的研究.pdf

1、焦炭是冶金工業(yè)煉鐵的主要原料，在煉焦生產(chǎn)過程中會伴隨產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品荒煤氣。通過集氣過程有效回收利用荒煤氣，不僅節(jié)約能源，而且降低環(huán)境污染，是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。焦爐集氣管壓力是煉焦生產(chǎn)中的重要參數(shù)，它的穩(wěn)定與否直接影響著焦炭和煤氣質(zhì)量、設(shè)備壽命以及生產(chǎn)環(huán)境。因此，研究焦爐集氣過程控制對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。
　　焦爐集氣過程是一個非常復(fù)雜的工業(yè)過程，具有多變量、非線性、強耦合、大擾動等控制難點，傳統(tǒng)的控制方法難以達到有效的

2、控制效果。本文以鞍山鋼鐵集團焦爐集氣管壓力系統(tǒng)為背景，在綜合考慮焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的物理、工藝特點的基礎(chǔ)上，主要研究了集氣管壓力的機理建模方法及無模型自適應(yīng)控制算法在其控制上的應(yīng)用。
　　首先，本文給出了國內(nèi)外焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，在分析焦爐集氣管壓力系統(tǒng)物理特性及工藝特點的基礎(chǔ)上，運用機理建模的方法，建立了焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型。該數(shù)學模型進一步解釋了焦爐集氣過程的非線性、耦合以及擾動的特性，同時為后續(xù)控制算法

3、的驗證提供了仿真模型。
　　其次，本文在簡要闡述了無模型自適應(yīng)控制(MFAC)方法基本原理的基礎(chǔ)之上，針對焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的未知擾動以及集氣管壓力之間的耦合，采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行估計加以補償?shù)姆椒右越鉀Q，并結(jié)合MFAC控制方法，設(shè)計了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)估的無模型自適應(yīng)解耦控制算法(NN-MFADC)，從而實現(xiàn)對焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的解耦控制。此外，針對NN-MFADC算法中存在的參數(shù)相互制約影響控制系統(tǒng)性能、人工整定困難的問