預(yù)測控制理論在水泥熟料篦式冷卻過程中的應(yīng)用研究.pdf

1、冷卻過程是水泥燒成的重要環(huán)節(jié),其功能是對(duì)高溫熟料進(jìn)行冷卻、輸送,同時(shí)對(duì)熱量進(jìn)行回收.現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線普遍采用篦式冷卻方式,篦式冷卻過程的控制問題一直是水泥生產(chǎn)過程自動(dòng)化的難點(diǎn)之一. 本文在合理假設(shè)條件下,從篦式冷卻過程穩(wěn)定工況下所表現(xiàn)出的實(shí)際特性出發(fā),分析了篦式冷卻過程的工作機(jī)理,建立了水泥熟料篦式冷卻過程的熱力學(xué)模型,并依據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了仿真研究.同時(shí)以德州大壩水泥廠篦式冷卻過程為研究對(duì)象,研究了預(yù)測控制系統(tǒng),并通過OP

2、C接口將控制系統(tǒng)外掛于DCS,實(shí)現(xiàn)了篦式冷卻過程的自動(dòng)控制,實(shí)際運(yùn)行表明了該方案的正確性和實(shí)用性. 根據(jù)篦式冷卻過程的工藝特點(diǎn),深入分析了第三代充氣梁篦式冷卻機(jī)的工作機(jī)理,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,得到了影響冷卻過程的主要因素有料層厚度、料球粒度等,并定性給出了這些影響因素與冷卻效果之間的關(guān)系,而到目前為止,這些影響因素還難以直接測量,但卻可以通過篦冷機(jī)篦下二室壓力的不同變化特性來間接反映.由于篦式冷卻過程參數(shù)波動(dòng)頻繁且幅度大,常規(guī)預(yù)測控制

3、的模型參數(shù)難以確定,即使采用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和基于確定點(diǎn)模型克服上述缺陷,得到的模型同實(shí)際對(duì)象之間仍存在很大偏差.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),灰色模型由于其良好的適應(yīng)性,適合解決這一問題.所以本文提出了以篦下二室壓力為被控量、一段篦速為控制量的基于灰色模型的篦式冷卻過程預(yù)測控制方案. 結(jié)合大壩水泥廠的實(shí)際情況,將在VC++環(huán)境下編寫的預(yù)測控制算法通過OPC接口與集散控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,強(qiáng)調(diào)并采用了模塊化結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了算法的通用性和可移植性