一類高爐爐溫不確定動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制方法研究.pdf

1、高爐是一個(gè)多變量、大滯后、非線性、大噪聲的系統(tǒng)，影響高爐運(yùn)行的因素非常多，測(cè)量困難。而保持良好合理的爐溫是高爐生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，是實(shí)現(xiàn)高爐長(zhǎng)壽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的直接保證。爐溫過(guò)高會(huì)使焦比升高并使鐵產(chǎn)量降低，并且導(dǎo)致發(fā)生爐況故障；爐溫過(guò)低會(huì)使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)熱量不足甚至導(dǎo)致高爐事故發(fā)生。因此，如何正確選擇爐溫并維持爐溫的穩(wěn)定對(duì)于高爐煉鐵生產(chǎn)具有重要意義，如何對(duì)高爐爐溫進(jìn)行預(yù)測(cè)控制成為高爐過(guò)程控制的核心。
　　 本文在查閱了大量

2、國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，首先介紹了高爐爐溫控制的發(fā)展，接著對(duì)高爐爐溫控制進(jìn)行深入分析以及對(duì)動(dòng)態(tài)矩陣算法和階梯式控制的研究，同時(shí)充分考慮高爐煉鐵過(guò)程中不確定性因素的影響，提出了針對(duì)一類高爐爐溫的不確定階梯式動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制算法。
　　 本文算法繼承了傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制算法的特點(diǎn)：建立以噴煤量、鼓風(fēng)量和冷卻水水流量為控制輸入量，溫度為輸出量的預(yù)測(cè)模型，并利用預(yù)測(cè)模型得到系統(tǒng)未來(lái)的預(yù)測(cè)輸出。然后，比較觀測(cè)值和預(yù)測(cè)模型輸出值之間的誤差

3、進(jìn)行反饋校正，再與參考溫度值進(jìn)行比較，得出最優(yōu)控制律，進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化。同時(shí)，本文算法在高爐爐溫控制系統(tǒng)中引入階梯式控制來(lái)求解出最優(yōu)控制量，避免動(dòng)態(tài)矩陣預(yù)測(cè)控制算法中復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。最后，由于高爐煉鐵過(guò)程中的不確定性因素的影響的存在，為了保證在求解最優(yōu)控制律時(shí)有解，引入容許控制集，并在容許控制集內(nèi)，調(diào)節(jié)不確定性參數(shù)，使得溫度預(yù)測(cè)輸出值的誤差范圍在內(nèi)。通過(guò)仿真研究，驗(yàn)證了本文采用的算法能對(duì)當(dāng)前爐溫的發(fā)展做出正確的預(yù)測(cè)，控制穩(wěn)定性好，是一種提高