鐵礦石燒結(jié)過程智能集成優(yōu)化控制技術及其應用研究.pdf

1、燒結(jié)過程是鋼鐵冶金生產(chǎn)的重要工序之一，直接影響到高爐爐況和鋼鐵產(chǎn)量。燒結(jié)過程是一個工藝流程長、影響因素多、機理復雜的動態(tài)系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的控制理論和方法難以解決過程優(yōu)化運行和優(yōu)化控制問題。
　　 本文通過深入分析燒結(jié)過程的工藝特點，論述燒結(jié)過程智能集成優(yōu)化控制方法和控制策略，將復雜的燒結(jié)過程優(yōu)化控制分解為燒結(jié)配料優(yōu)化控制和燒結(jié)過程熱狀態(tài)優(yōu)化控制兩個階段。根據(jù)燒結(jié)過程控制的目標和特點，分別對燒結(jié)配料優(yōu)化控制、燒結(jié)終點優(yōu)化控制和燒結(jié)過

2、程多目標優(yōu)化控制等技術進行研究，建立燒結(jié)生產(chǎn)智能集成優(yōu)化控制系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)智能集成優(yōu)化控制結(jié)構。
　　 針對鐵礦石燒結(jié)過程的復雜特性和控制特性，提出一種智能集成優(yōu)化控制系統(tǒng)的基本框架，從控制思想、過程建模方法和集成控制形式三方面，給出燒結(jié)過程智能集成優(yōu)化控制系統(tǒng)的結(jié)構描述、設計原則和設計步驟，為鐵礦石燒結(jié)過程的優(yōu)化控制提供一種新思路。
　　 (2)燒結(jié)配料優(yōu)化控制。
　　 配

3、料是燒結(jié)的基礎。燒結(jié)配料效果的好壞直接影響燒結(jié)礦化學成分及其穩(wěn)定性，并影響到原料的使用成本。本文分別建立一配和二配物料關系模型、燒結(jié)礦化學成分神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型和基于線性規(guī)劃的燒結(jié)生產(chǎn)成本優(yōu)化模型，并在此基礎上設計一種配料專家規(guī)則優(yōu)化算法，通過穩(wěn)定控制燒結(jié)礦化學成分和降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)配料結(jié)構的優(yōu)化。
　　 (3)燒結(jié)終點預測與多模型模糊切換控制。
　　 燒結(jié)終點位置是燒結(jié)過程的重要狀態(tài)參數(shù)。為實現(xiàn)燒結(jié)過程的熱狀態(tài)優(yōu)化控制

4、，不僅需要獲得當前實時的燒結(jié)終點位置，更重要的是獲得燒結(jié)終點未來狀態(tài)的變化趨勢。本文對燒結(jié)終點的控制方法進行深入研究，針對燒結(jié)終點的大滯后特性，建立燒結(jié)終點神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型。針對燒結(jié)過程的非線性、強耦合和模糊特性，研究模糊控制技術和預測控制技術的集成方法，采用模糊切換技術，建立燒結(jié)終點模糊-預測集成優(yōu)化控制模型，使模型既具有較快的響應速度又有較強的魯棒性。
　　 (4)基于評價函數(shù)法的多目標優(yōu)化控制技術。
　　 針對燒結(jié)

5、過程中多個控制環(huán)節(jié)的控制目標相互影響、相互制約的問題，提出一種基于評價函數(shù)法的燒結(jié)過程多目標優(yōu)化控制方法，通過構筑系統(tǒng)目標評價函數(shù)，將多目標優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標優(yōu)化問題進行求解，降低模型的求解難度，實現(xiàn)燒結(jié)終點和混合料槽料位的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。
　　 (5)燒結(jié)過程智能集成控制系統(tǒng)。
　　 以提出的智能集成優(yōu)化控制系統(tǒng)框架為基礎，采用EIC計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)鐵礦石燒結(jié)過程的基礎自動化和信息管理，開發(fā)燒結(jié)過程智能集成優(yōu)化控制系