預(yù)焙鋁電解槽專家模糊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的需求，以計(jì)算機(jī)為核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于鋁電解的生產(chǎn)過(guò)程控制，提高了鋁電解的生產(chǎn)效率、延長(zhǎng)了電解槽壽命。近年來(lái)人們又在嘗試采用更先進(jìn)的控制算法(比如自適應(yīng)控制，模糊控制，專家系統(tǒng)等)，從而進(jìn)一步完善鋁電解控制。論文以85KA預(yù)焙鋁電解槽為例，根據(jù)鋁電解“四低一高”的最佳工藝條件，研究開(kāi)發(fā)出鋁電解槽智能控制系統(tǒng)。 預(yù)焙鋁電解槽是一種復(fù)雜的非線性、多變量時(shí)變系統(tǒng)，模型具有不確定

2、性，濃度、極距、溫度和分子比等參數(shù)在線檢測(cè)困難。因此，我們采用智能控制方法來(lái)達(dá)到預(yù)期的控制效果。在廣泛收集專家控制經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的基礎(chǔ)上總結(jié)出新的控制策略，能在脫機(jī)狀態(tài)下獨(dú)立完成電壓、電流的在線采集，正常槽況下的準(zhǔn)連續(xù)按需下料控制與常態(tài)極距調(diào)節(jié)、槽噪聲解析與報(bào)告，陽(yáng)極效應(yīng)預(yù)報(bào)與聲光報(bào)警，人工作業(yè)工序監(jiān)控等功能，能通過(guò)CAN總線與監(jiān)控機(jī)交換數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自監(jiān)控機(jī)的參數(shù)設(shè)定與優(yōu)化，使對(duì)電解槽的監(jiān)控更為精確和可靠。 為了使構(gòu)建的控制系統(tǒng)能

3、安全、可靠、高效地運(yùn)行，我們采用基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式控制系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上采用三級(jí)分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 論文首先就專家系統(tǒng)和模糊控制等智能控制技術(shù)進(jìn)行了深入探討，并著重研究了專家模糊控制器的算法原理在鋁電解控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。然后，論文詳細(xì)說(shuō)明了硬件的設(shè)計(jì)方法及其軟件實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)鋁電解生產(chǎn)工業(yè)的特點(diǎn)給出了抗干擾和保護(hù)措施。最后介紹了系統(tǒng)的調(diào)試情況，完成了整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)任務(wù)。 本課題的開(kāi)發(fā)和研究成果，將對(duì)鋁電解工業(yè)產(chǎn)生巨