回轉(zhuǎn)窯煅燒溫度的預(yù)測控制方法研究.pdf

1、近幾年，我國的冶金行業(yè)保持了較高的發(fā)展速度，而且每年都需要消費(fèi)大量的石灰。因而研究如何對石灰的生產(chǎn)過程進(jìn)行更好的優(yōu)化控制，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗，是具有重大的經(jīng)濟(jì)意義以及社會(huì)意義的。
　　本文在分析了石灰生產(chǎn)工藝過程的基礎(chǔ)上。將回轉(zhuǎn)窯最重要的控制參數(shù)之一的煅燒帶溫度，選作被控對象，通過調(diào)節(jié)煤氣流量來對其進(jìn)行控制。并且利用天鐵集團(tuán)的石灰回轉(zhuǎn)窯歷史數(shù)據(jù)，運(yùn)用MOESP子空間建模方法，得到了煤氣流量與煅燒帶溫度之間的狀態(tài)空間模型。進(jìn)

2、一步將其轉(zhuǎn)變?yōu)镃ARIMA模型形式，應(yīng)用到后續(xù)的控制算法仿真當(dāng)中。
　　石灰回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)過程包含復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，具有大慣性、多變量、強(qiáng)耦合、存在時(shí)變的特點(diǎn)，利用常規(guī)的控制方法難以得到理想的控制效果。而子空間預(yù)測控制策略是目前預(yù)測控制研究的熱點(diǎn)之一。本文對子空間預(yù)測控制算法做了推導(dǎo)，針對石灰煅燒過程中存在的時(shí)變特性，提出了一種基于變遺忘因子的遞推子空間控制策略。該策略利用模型匹配誤差來計(jì)算時(shí)變遺忘因子，將其引入到數(shù)據(jù)矩陣的構(gòu)造中

3、，使得數(shù)據(jù)更好的跟隨系統(tǒng)信息的變化，進(jìn)而求取更優(yōu)的控制量。文中還利用一系列的Givens旋轉(zhuǎn)更新所需要的下三角矩陣，避免了在控制的每一步都要重新求解一個(gè)QR分解的問題，減小了計(jì)算量。
　　通過仿真表明，這種控制策略取得了較好的控制效果。其在一定程度上，解決了被控對象參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，常規(guī)控制算法由于模型失配引起控制性能下降的問題。并且該策略同廣義預(yù)測控制一樣，對于干擾都能及時(shí)彌補(bǔ)，減小偏差。同時(shí)二者相比較，本文提出的算法響應(yīng)速度較快