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转炉炼钢智能控制方法的研究

作　者: 闫博
导　师: 顾树生
学　校: 东北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 智能控制转炉炼钢静态控制动态控制终点控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 682次
引　用: 3次
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内容摘要

转炉炼钢是世界上最主要的炼钢方法之一,目前全球共有约600台氧气转炉正在运行,年产量约45000万吨,占总产量的60%左右。作为钢铁工业的重要组成部分,其主要任务是冶炼出成分和温度均合格的钢水。由于钢水的成分和温度不能连续检测,同时冶炼过程控制的边界条件变化频繁,这给转炉冶炼过程的控制带来了困难,在实际生产过程中,难以准确控制熔池碳温,因而提高转炉炼钢终点控制命中率具有重要意义。本文以江苏淮钢“十五”技改转炉自动化项目为背景,对转炉炼钢过程的控制方法展开了研究。本文采用静态控制结合以副枪检测为基础的动态控制,并将神经元网络、模糊控制、专家系统等智能方法应用到转炉炼钢过程的建模和控制中,提出了转炉炼钢智能控制方法。具体工作内容如下: 1、转炉静态控制方法的研究:针对常规转炉静态控制模型的不足,将人工神经元网络引入转炉炼钢静态控制领域,提出了基于神经网络的转炉智能静态控制方法,从而提高了转炉炼钢静态控制的精度。 2、转炉动态控制方法的研究:本文将神经网络、模糊控制等技术与转炉炼钢动态控制方法相结合,提出了转炉炼钢智能动态控制的新方法。该方法由动态吹炼过程的补吹氧量预设定模型、补吹氧气量和冷却剂量校正模型、熔池碳含量和温度预测模型和动态停吹决策系统组成。其中,基于模糊聚类神经网络建立预设定模型及预测模型,基于模糊推理建立校正模型,基于专家系统进行停吹决策。该方法的提出大大提高了转炉炼钢过程熔池碳温的命中率。仿真结果表明,该方法是性能良好,完全可用于实际转炉炼钢过程。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-22
  1．1 转炉炼钢简介  10-15
    1．1．1 转炉炼钢的发展过程  10-11
    1．1．2 转炉炼钢的设备及工艺过程  11-15
  1．2 转炉炼钢智能控制的发展状况  15-19
    1．2．1 传统转炉炼钢控制技术  15-16
    1．2．2 智能控制理论在转炉炼钢中的应用  16-17
    1．2．3 国内外发展状况  17-19
  1．3 本文的主要工作  19-22
    1．3．1 转炉炼钢存在的问题  19-20
    1．3．2 本文的主要工作  20-22
第二章转炉炼钢控制的数学模型  22-35
  2．1 引言  22-25
  2．2 转炉静态控制的数学模型  25-32
    2．2．1 静态机理模型  26-29
    2．2．2 静态统计模型  29
    2．2．3 静态增量模型  29-32
  2．3 转炉动态控制的数学模型  32-34
  2．4 小结  34-35
第三章转炉炼钢智能静态控制  35-49
  3．1 引言  35
  3．2 基于神经网络的转炉炼钢静态控制  35-44
    3．2．1 RBF神经网络  36-38
    3．2．2 模糊聚类 RBF神经网络静态控制结构  38-39
    3．2．3 模糊聚类 RBF神经网络静态控制算法  39-44
  3．3 仿真结果与分析  44-48
  3．4 小结  48-49
第四章转炉炼钢智能动态控制  49-67
  4．1 引言  49-50
  4．2 基于智能方法的转炉炼钢动态控制  50-63
    4．2．1 设计思路  51-53
    4．2．2 转炉炼钢智能动态控制的实现  53-61
    4．2．3 步骤说明  61-63
  4．3 仿真结果与分析  63-66
  4．4 小结  66-67
第五章结束语  67-69
参考文献  69-73
致谢  73

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