納米鐵粉電熱分解爐變工況控制研究.pdf

1、納米鐵粉由于其在磁、光、電、敏感等方面具備的特殊性質(zhì)，目前已廣泛應(yīng)用于磁記錄、氣敏元件、光吸收材料、高效催化等領(lǐng)域。本文通過分析納米鐵粉電熱分解工藝流程和納米鐵粉電熱分解爐的結(jié)構(gòu)組成，闡述了分解爐溫度控制的重要性和變工況約束的必要性。
　　納米鐵粉電熱分解爐按工藝要求由四段分區(qū)級聯(lián)而成。納米鐵粉電熱分解時各段分區(qū)溫度相互耦合，目前國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)納米鐵粉多憑借經(jīng)驗手動給定各分區(qū)溫度，并無相應(yīng)的溫度預(yù)測技術(shù)。再者，國內(nèi)生產(chǎn)廠商采用各分區(qū)

2、分體單獨控制器，不能協(xié)調(diào)控制，導(dǎo)致納米鐵粉生產(chǎn)線能耗居高不下，且分解爐溫度控制精度低，納米鐵粉成品質(zhì)量不能盡如人意。
　　為實現(xiàn)納米鐵粉電熱分解變工況控制，本文基于吉恩鎳業(yè)100噸/年納米鐵粉生產(chǎn)線，進(jìn)行了如下研究：
　　首先，基于T-S模糊思想與自適應(yīng)粒子群優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)(SAPSO-ELM)建立納米鐵粉電熱分解爐變工況溫度預(yù)測模型，并對該模型的預(yù)測效果進(jìn)行檢驗，驗證了該模型的準(zhǔn)確性和泛化性。
　　其次，基于級聯(lián)PI

3、D控制的基本思想，并引入增量式數(shù)字PID作為納米鐵粉電熱分解爐溫度控制系統(tǒng)的控制器，構(gòu)建分解爐溫度控制系統(tǒng)。對該系統(tǒng)進(jìn)行仿真檢驗，仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)具有較好的控制效果。
　　最后，分析了納米鐵粉電熱分解集散控制系統(tǒng)（DCS）的基本結(jié)構(gòu)，對本文所建立的納米鐵粉電熱分解爐溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計。基于本文的研究成果，從工業(yè)生產(chǎn)實際應(yīng)用出發(fā)，基于VC++6.0平臺的MFC圖形化編程開發(fā)了納米鐵粉電熱分解爐溫度控制軟件。
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