焦爐火道溫度的多目標優(yōu)化與控制方法研究.pdf

1、配煤煉焦是一個復雜的工業(yè)生產過程，其中火道溫度的控制是保證焦炭生產的一個重要環(huán)節(jié)?；鸬罍囟冗^高，會增加單位產品的能耗，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)定的結焦時間內焦炭不易成熟，影響焦炭的質量。如何設定一個合理的火道目標溫度，并且保證火道溫度穩(wěn)定在設定值上，是實現(xiàn)煉焦生產過程的優(yōu)化控制中一個急需解決的問題。
　　目前，目標火道溫度主要依靠人工經驗給定，缺乏理論指導并且難以根據(jù)實際工況變化進行實時調整。為此，建

2、立了目標火道溫度優(yōu)化模型，即建立焦炭質量、產量，焦爐能耗與火道溫度的關聯(lián)模型，通過優(yōu)化模型計算出目標火道溫度。首先，采用灰色關聯(lián)分析方法從理論上定量分析質量、產量和能耗與其影響因素之間的關聯(lián)程度，從而確定多目標優(yōu)化模型的輸入。其次，采用RBF神經網絡建立焦炭質量，產量和煉焦能耗預測模型。最后，在配煤參數(shù)，結焦時間等工況確定的條件下，以火道溫度為決策變量，運用遺傳算法求解出在以焦炭質量為約束，滿足焦炭產量最大，煉焦能耗最小時的目標火道溫度

3、值。
　　得到目標火道溫度后，為了使火道溫度穩(wěn)定在設定值上，需要設計一個有效的控制器。焦爐火道溫度控制系統(tǒng)是一個具有強非線性，大滯后，強干擾，時變的系統(tǒng)，一般的PID控制難以達到滿意的控制要求，于是根據(jù)被控對象的特征采用改進的隱式廣義預測控制，即引入約束輸入矩陣并且對控制量進行補償。這種方法避免矩陣求逆運算，減少了計算量，同時對系統(tǒng)輸出產生的超調也起到了抑制作用。最后，以火道溫度為被控對象，采用PID控制和改進后的隱式廣義預測控制