焦?fàn)t火道溫度的多目標(biāo)優(yōu)化與控制方法研究.pdf

1、配煤煉焦是一個復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程，其中火道溫度的控制是保證焦炭生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。火道溫度過高，會增加單位產(chǎn)品的能耗，而且容易出現(xiàn)“扒焦”現(xiàn)象，費時費力;火道溫度過低，在規(guī)定的結(jié)焦時間內(nèi)焦炭不易成熟，影響焦炭的質(zhì)量。如何設(shè)定一個合理的火道目標(biāo)溫度，并且保證火道溫度穩(wěn)定在設(shè)定值上，是實現(xiàn)煉焦生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制中一個急需解決的問題。
　　目前，目標(biāo)火道溫度主要依靠人工經(jīng)驗給定，缺乏理論指導(dǎo)并且難以根據(jù)實際工況變化進(jìn)行實時調(diào)整。為此，建

2、立了目標(biāo)火道溫度優(yōu)化模型，即建立焦炭質(zhì)量、產(chǎn)量，焦?fàn)t能耗與火道溫度的關(guān)聯(lián)模型，通過優(yōu)化模型計算出目標(biāo)火道溫度。首先，采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法從理論上定量分析質(zhì)量、產(chǎn)量和能耗與其影響因素之間的關(guān)聯(lián)程度，從而確定多目標(biāo)優(yōu)化模型的輸入。其次，采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立焦炭質(zhì)量，產(chǎn)量和煉焦能耗預(yù)測模型。最后，在配煤參數(shù)，結(jié)焦時間等工況確定的條件下，以火道溫度為決策變量，運(yùn)用遺傳算法求解出在以焦炭質(zhì)量為約束，滿足焦炭產(chǎn)量最大，煉焦能耗最小時的目標(biāo)火道溫度

3、值。
　　得到目標(biāo)火道溫度后，為了使火道溫度穩(wěn)定在設(shè)定值上，需要設(shè)計一個有效的控制器。焦?fàn)t火道溫度控制系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)非線性，大滯后，強(qiáng)干擾，時變的系統(tǒng)，一般的PID控制難以達(dá)到滿意的控制要求，于是根據(jù)被控對象的特征采用改進(jìn)的隱式廣義預(yù)測控制，即引入約束輸入矩陣并且對控制量進(jìn)行補(bǔ)償。這種方法避免矩陣求逆運(yùn)算，減少了計算量，同時對系統(tǒng)輸出產(chǎn)生的超調(diào)也起到了抑制作用。最后，以火道溫度為被控對象，采用PID控制和改進(jìn)后的隱式廣義預(yù)測控制