基于性能評(píng)估的焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程在線優(yōu)化控制方法.pdf

1、焦炭作為煉焦生產(chǎn)過(guò)程的主要產(chǎn)品，是諸多國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈行業(yè)的重要原材料。隨著我國(guó)焦炭需求的急劇增加，煉焦生產(chǎn)企業(yè)對(duì)焦炭質(zhì)量、煉焦能耗和生產(chǎn)效率等綜合生產(chǎn)指標(biāo)提出了更高的要求。焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程因易受外界干擾以及其本身工藝復(fù)雜等原因，火道溫度易產(chǎn)生波動(dòng)，從而引起控制系統(tǒng)的性能下降，嚴(yán)重影響了焦炭品質(zhì)和產(chǎn)量的提高以及煉焦消耗的降低。針對(duì)上述問(wèn)題，本文進(jìn)行了焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程在線優(yōu)化控制方法的研究。
　　首先，在深入分析焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程生產(chǎn)工藝

2、的基礎(chǔ)上，總結(jié)了煉焦生產(chǎn)過(guò)程的控制問(wèn)題與控制難點(diǎn)，針對(duì)于這些問(wèn)題，提出了包含二級(jí)性能評(píng)估系統(tǒng)與控制器參數(shù)在線優(yōu)化模塊的焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程優(yōu)化控制系統(tǒng)。
　　其次，針對(duì)于控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能評(píng)估和過(guò)程性能評(píng)估的需求，設(shè)計(jì)了面向?qū)崟r(shí)性能和面向過(guò)程性能的二級(jí)性能評(píng)估系統(tǒng)。兩個(gè)性能評(píng)估子系統(tǒng)分別獨(dú)立運(yùn)行，且前者的評(píng)估周期要小于后者。當(dāng)系統(tǒng)性能不符合生產(chǎn)要求時(shí)，采用在線優(yōu)化算法對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行在線更新。通過(guò)進(jìn)一步分析生產(chǎn)過(guò)程對(duì)火道溫度平穩(wěn)性等性

3、能的要求，本文針對(duì)于不同的性能評(píng)估子系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果分別建立了多目標(biāo)優(yōu)化模型，并采用多目標(biāo)差分進(jìn)化算法進(jìn)行求解。同時(shí)，為了解決智能優(yōu)化算法是收斂速度較慢、易陷入局部最小的問(wèn)題，提出了一種基于知識(shí)引導(dǎo)的多目標(biāo)差分進(jìn)化算法。從進(jìn)化的種群中獲取待解決問(wèn)題的知識(shí)，并反饋這些知識(shí)來(lái)指導(dǎo)搜索過(guò)程，提高了算法的搜索效率。
　　最后，通過(guò)焦?fàn)t加熱燃燒過(guò)程供熱量平衡的原理，推導(dǎo)了仿真模型，并建立了仿真系統(tǒng)。以燃燒高爐加熱煤氣為例，針對(duì)于結(jié)焦時(shí)間、加熱