氧氣底吹爐熔煉溫度控制算法研究.pdf

1、鉛作為重要的基礎(chǔ)工業(yè)金屬，用途廣泛，其冶煉提取工藝及其控制技術(shù)的研究始終廣受關(guān)注。
　　燒結(jié)—鼓風(fēng)爐還原技術(shù)和氧氣底吹—鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝(SKS法)是鉛冶煉的兩種主要方式，前者SO2煙氣利用率低，環(huán)境污染大，后者流程簡單，效率高，煙塵和煙氣污染小。氧氣底吹爐熔煉過程，利用催化溶劑的助推作用，主要對鉛精礦實現(xiàn)高溫定值下的熱工化學(xué)反應(yīng)，完成鉛的還原提取。該熱工過程的反應(yīng)溫度對熔煉提取至關(guān)重要，熔煉溫度過程控制的性能優(yōu)劣，與氧氣底吹爐

2、鉛冶煉生產(chǎn)的穩(wěn)定、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的提高以及能耗降低、生產(chǎn)安全等緊密關(guān)聯(lián)。面向復(fù)雜的氧氣底吹爐熔煉溫度過程參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，自適應(yīng)時變的氧氣底吹熔煉特性，是氧氣底吹爐熔煉溫度過程控制技術(shù)的核心所在。
　　工藝分析揭示，氧氣底吹爐熔煉熱工過程復(fù)雜，呈現(xiàn)非線性、不確定性和時滯性等過程特性，傳統(tǒng)控制方法難以滿足熔煉熱工過程的溫度控制要求。基于國內(nèi)外相關(guān)或相近文獻(xiàn)的研究，結(jié)合氧氣底吹爐熔煉熱工過程特點，通過對氧氣底吹爐熔煉熱工過程進(jìn)行機(jī)理

3、解析，構(gòu)建了氧氣底吹爐熔煉熱工過程的對象模型。針對熔煉熱工溫度過程對象模型呈現(xiàn)的時滯和時變特性，采用Smith預(yù)估控制器補(bǔ)償對象模型的時滯，配置模型參考自適應(yīng)算法，彌補(bǔ)常規(guī)Smith預(yù)估控制器對模型要求較高、難以適應(yīng)模型失配的算法特性。面向快速聚類熔煉熱工溫度過程的溫度梯次需求，采用模糊控制器對PID參數(shù)實時映射調(diào)節(jié)。綜合文獻(xiàn)分析、工藝模型特性和算法適應(yīng)性，建立了熔煉熱工溫度過程基于自適應(yīng)Smith的模糊PID控制方案，對氧氣底吹爐熔煉

4、溫度過程進(jìn)行控制。通過仿真充分表明該方法在模型失配情況下也能夠具有良好的控制效果。
　　以基于自適應(yīng)Smith的模糊PID控制算法為核心，從硬件和軟件兩方面對氧氣底吹爐熔煉溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計?？刂栖浖杉斜O(jiān)控、分布測控、聯(lián)網(wǎng)通信等部分組成，采用面向?qū)ο蟮倪^程控制編程方式編制。硬件采用FCS(Fieldbus Control System)分布式架構(gòu)，通過基于自適應(yīng)Smith模糊PID控制器的FCS監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)氧氣底吹爐熔