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铅锌烧结给料过程的神经内模控制

作　者: 彭亮
导　师: 王随平
学　校: 中南大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 烧结给料单神经元内模控制非线性大时滞系统
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

烧结是铅锌冶炼工艺的重要环节,是将不同成分的原料、燃料和溶剂等按一定比例混合配料形成烧结混合矿。烧结的基本要求是给料准确,即按照计算所确定的配比,连续稳定地给料,把实际下料量的波动值控制在允许的范围内,避免引起烧结矿强度与还原性发生变化。基于烧结给料过程的现场工艺详细分析及模型研究,建立了给料对象的传递函数。由于烧结给料过程的固有特性以及受到现场许多不确定因素的影响,决定了烧结给料过程具有非线性大时滞、模型参数变化的特点。针对这些特点,提出了神经内模控制器,它具备对偶稳定性、理想控制器和零稳态偏差特性,可以很好的抵抗干扰和处理模型失配的问题,同时它还能很好的处理纯滞后对烧结给料控制系统的不利影响。并利用单神经元的特性,对内模控制器的滤波器时间常数进行实时调节,这一方法增强了内模控制对被控对象变化的适应能力。通过仿真实验证明了采用神经内模控制策略的有效性,它不仅具有良好的动、静态性能,还有很强的鲁棒性和自学习能力。开发了烧结给料自动化控制系统,实现了对给料过程参数与工艺流程的实时监控,通过对给料过程的优化控制,保证了烧结过程的平稳运行,提高了烧结块质量和产量,降低了现场操作人员的劳动强度。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 烧结给料控制算法研究历史及现状  10-13
  1.3 内模控制的研究现状  13-14
  1.4 论文章节安排  14-16
第二章铅锌烧结配料工艺及给料对象模型建立  16-25
  2.1 烧结配料工艺  16-20
    2.1.1 一次配料  17-18
    2.1.2 二次配料  18-20
  2.2 给料对象模型  20-24
    2.2.1 圆盘电机模型  20-22
    2.2.2 圆盘给料机模型  22-23
    2.2.3 给料对象模型及特性  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章铅锌烧结给料系统的神经内模控制研究  25-39
  3.1 烧结给料配比控制结构  25-26
  3.2 烧结给料神经内模控制算法结构  26-27
  3.3 烧结给料神经内模控制算法内模环节  27-32
    3.3.1 内模控制原理及给料过程的控制效果分析  28-31
    3.3.2 烧结给料神经内模算法内模设计  31-32
  3.4 烧结给料神经内模控制算法神经元环节  32-34
    3.4.1 神经元的结构机理  32-33
    3.4.2 烧结给料过程的智能神经元学习算法  33-34
  3.5 烧结给料神经内模控制器的实现  34-36
  3.6 烧结给料神经内模控制算法流程  36-38
  3.7 本章小结  38-39
第四章铅锌烧结给料控制系统的仿真设计  39-48
  4.1 烧结给料被控对象仿真模型描述  39-40
  4.2 常规PID控制器的仿真效果  40-41
  4.3 内模控制器与神经内模控制器在模型匹配时的仿真比较  41-43
  4.4 内模控制器与神经内模控制器在模型失配时的仿真比较  43-45
  4.5 两种物料基于神经内模控制器的仿真比较  45-47
  4.6 本章小结  47-48
第五章铅锌烧结给料控制系统的设计  48-58
  5.1 铅锌烧结给料控制系统总体设计  48-49
  5.2 铅锌烧结给料控制系统硬件  49-53
    5.2.1 烧结给料控制系统硬件选型  49-52
    5.2.2 烧结给料控制系统硬件通讯  52-53
  5.3 铅锌烧结给料控制系统软件设计  53-57
    5.3.1 系统软件结构及流程  53-55
    5.3.2 烧结给料组态王监控画面设计  55-57
  5.4 本章小结  57-58
第六章总结与展望  58-60
  6.1 总结  58
  6.2 展望  58-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
攻读硕士学位期间的主要研究成果  65

铅锌烧结给料过程的神经内模控制

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