神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制在加熱爐爐溫控制與優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、加熱爐是軋鋼生產(chǎn)線上的重要設(shè)備之一，也是鋼鐵工業(yè)中的耗能大戶，因此提高加熱爐的加熱效率，降低能耗，對(duì)整個(gè)鋼鐵工業(yè)的節(jié)能具有重要的意義。特別是隨著現(xiàn)代化軋機(jī)向連續(xù)、大型、高速、高精度和多品種方向發(fā)展，對(duì)冶金加熱爐的模型研究和優(yōu)化控制提出了越來(lái)越高的要求。但由于加熱爐是一個(gè)典型的復(fù)雜工業(yè)被控對(duì)象，其間包括熱力學(xué)的、化學(xué)的和物理的各種過(guò)程，它具有多變量、時(shí)變、非線性、強(qiáng)耦合、大慣性和純滯后等特點(diǎn)，而且爐內(nèi)鋼溫分布不能直接測(cè)量、外界擾動(dòng)因素多，

2、加熱過(guò)程受多種生產(chǎn)工藝因素的制約。因此加熱爐的優(yōu)化控制是一個(gè)復(fù)雜的控制與優(yōu)化問(wèn)題，采用常規(guī)控制技術(shù)難以取得良好的優(yōu)化控制效果。
　　本文從鋼坯加熱爐生產(chǎn)實(shí)際和現(xiàn)代工業(yè)復(fù)雜化的實(shí)際出發(fā)，闡述了加熱爐優(yōu)化控制的應(yīng)用現(xiàn)狀與研究現(xiàn)狀，并指出了目前加熱爐優(yōu)化控制中存在的問(wèn)題。
　　針對(duì)鋼坯加熱爐系統(tǒng)非線性、大慣性、大滯后的問(wèn)題，本文在查閱大量相關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合鋼坯加熱爐的生產(chǎn)實(shí)際，提出采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制策略對(duì)加熱爐爐溫

3、進(jìn)行控制。
　　首先建立加熱爐的爐溫預(yù)測(cè)模型。由于加熱爐是復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，難以用精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述。本文以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立爐溫的預(yù)測(cè)模型以預(yù)測(cè)爐溫的未來(lái)輸出值，并采用反饋校正，以克服系統(tǒng)中由于其他不確定性擾動(dòng)造成的模型預(yù)測(cè)誤差，得到較為精確的爐溫預(yù)測(cè)值。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)定義的二次性能指標(biāo)建立爐溫優(yōu)化控制器，對(duì)控制變量進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化，得到系統(tǒng)未來(lái)的控制序列。MATLAB仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)對(duì)爐溫的變化具有很好的