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《步進梁冶金加熱爐的建模、優(yōu)化與調度研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、步進梁冶金加熱爐的建模、優(yōu)化與調度研究摘要，f冶金加熱爐是塾魚!皇莖過程的重要環(huán)節(jié)之一，它不但影響著軋鋼廠的能耗指標，而且還直接制約著產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量。隨著能源危機的日益加重和現(xiàn)代社會對產(chǎn)品質量要求的不斷提高，以降低能耗、提高產(chǎn)品質量為目的的加熱爐建模和優(yōu)化控制受到了國內外學者重視。從軋制生產(chǎn)線整體出發(fā)，運用多種方法建立具有實際意義的加熱爐數(shù)學模型和確定實行加熱爐爐溫優(yōu)化設定策略，設定加熱節(jié)奏和軋制節(jié)奏的匹配，消除工件在軋制線上的沖突是降低鋼鐵企業(yè)能耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益的關鍵，也是目前國內冶金行業(yè)和控制界所共同努力的方向。土盧～冶金加熱爐是一典型的復雜工業(yè)對象，
2、具有時變、滯后、多變量、分布式參數(shù)、耦合等特點，其加熱過程包括熱力學的、化學的和物理的各種過程。加熱爐控制的目的是按照合適加熱的節(jié)奏，設定加熱爐區(qū)段爐溫，使板坯在爐內充分受熱，在板坯出爐時其出爐溫度和均熱度滿足軋制要求，同時要使所消耗的燃料盡量小。目前通常是通過控N；bn熱爐區(qū)段爐溫來達到控制加熱爐內板坯溫度的目的。本文主要是圍繞加熱爐爐溫動態(tài)數(shù)學模型、爐溫優(yōu)化設定和多加熱爐軋制調度展開了一系列的研究，并取得一定的研究成果。巨要是在以下三個方面：V、◆爐溫動態(tài)數(shù)學模型f1)從加熱爐機理分析出發(fā)，根據(jù)爐內能量平衡方程和基本熱傳導方程，建立了板坯溫度跟蹤模型、爐壁溫度
3、分布計算模型和爐溫動態(tài)數(shù)學模型，三者互為邊界條件，必須聯(lián)立動態(tài)求解，可以實時計算得到加熱爐內各塊板坯的溫度分布和各區(qū)段實時爐氣溫度。f2)運用傳統(tǒng)的系統(tǒng)辨識方法理論，考慮加熱爐各個區(qū)段之間的耦合作用，提出一種改進Kusters辨識模型，根據(jù)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，運用最小二乘法求解各個參數(shù)，最終得到加熱爐爐溫動態(tài)數(shù)學模型。f3)提出一種基于霍夫變換的改進Ts模糊建模方法。利用多段線性曲線逼近非線性曲線的原理，首先是利用霍夫變換方法得到非線性系統(tǒng)的結論部分，然后利用聚類的方法，對輸入變量的空間進行有效劃分，從而確定了模型的前提部分。該法克服了傳統(tǒng)TS模型中在輸入變量的空間劃分
4、中的復雜性，仿真結果驗證了該法的有效性和通用性。(4)提出一種增強決策樹的模糊建模方法。利用決策樹方法對輸入變量進行空間劃分，在劃分的過程中加入專家的經(jīng)驗標準，該法具有簡單、快速、計算量小等特點?！魞?yōu)化爐溫設定研究(1)基于板坯溫度跟蹤模型，建立了基于機理模型的爐溫優(yōu)化設定方法。由于加熱爐某一區(qū)段內有多塊板坯，依據(jù)板坯機理模型的輸入?yún)?shù)，實時計算求解板坯的溫度分布，最后采用加權設定原則，設定各個區(qū)段的優(yōu)化爐溫。(2)提出～種基于模糊關系的優(yōu)化爐溫設定模型。在基于機理模型的爐溫優(yōu)化設定和實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎上，建立優(yōu)化爐溫設定的規(guī)則庫。該法和基于建立模型的優(yōu)化方法相比
5、，計算量大大降低，較為適合實時在線爐溫設定。(3)針對加熱爐多區(qū)段相互耦合的現(xiàn)象，首次將多變量約束控制算法(MCC)運用在步進梁加熱爐的控制中，仿真結果表明較好地消除耦合，且爐溫跟蹤較為迅速?！艏訜釥t軋制生產(chǎn)調度研究運用Petri網(wǎng)及其擴展理論，對多臺加熱爐和軋制生產(chǎn)軋制節(jié)奏聯(lián)合進行研究，建立其調度模型。根據(jù)軋機能力實時設定加熱板坯的加熱節(jié)奏和出鋼比例，從而調整優(yōu)化爐溫，從整體上降低冶金企業(yè)的能耗。上，產(chǎn)—、一。，：。一·一一?—————～?‘‘一一一——～．——、，。一—‘——～～一一關鍵訊祭禁蹦齜蹦噠竺竺竺銎堡挈’熱軋調度、～一—7(、IIResearchon
6、Modeling，OptimizationandSchedulingofReheatingFurnaceAbstractReheatingfurnaceisoneoftheimpoaantequipmentsofhotrollingprocessinironandsteelplant．Notonlydoesitaffecttheindexesofenergyconsumption，butalsorestrictsthequalityofproduct．Withtheincreaseofenergycrisisandmorerequirementsonproduct
7、quality，moreandmoreresearcherspayattentiontothemodelingandoptimalcontrolofreheatingfurnace．ItisthegoalforhomeresearcherstoadoptseveralmethodstOmodelthereheatingfurnaceandsettheoptimalfumac露temperatures，tosettheheatingvelocityofbilletmatchingtherollingstyleandtoremovetheconflictsofprod
8、uctsi
