热轧带钢层流冷却过程混合智能控制方法

现有热轧带钢层流冷却过程缺少对卷取温度的直接反馈机制,难以将卷取温度控制在一定范围内.将机理模型与案例推理智能技术相结合,提出了由冷却区喷水集管开启阀门总数预设定模型、卷取温度预报模型、前馈补偿模型与反馈补偿模型四个模块组成的混合智能控制方法,并利用某钢厂的实际运行数据进行实验研究.实验结果表明即使在工况条件频繁变化时,提出的层流冷却混合智能控制方法也能够及时、自动调整喷水集管阀门开启总数的设定值,最终将实际卷取温度控制在工艺要求的范围内,从而提高热轧带钢的组织性能.     

竖炉焙烧过程优化操作运行与控制仿真实验平台

竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制半实物仿真实验平台.该平台采用优化运行层和常规控制层两层结构组成的操作运行与控制策略来设计开发.主要由优化运行系统、过程监控系统、PLC控制系统、虚拟执行机构与检测装置和对象模拟计算机系统组成.该平台实现各个系统的无缝集成,其过程信号与工业现场一致,实验结果表明了其有效性.     

连续搅拌反应釜的智能PID控制

针对一类具有强非线性的连续搅拌反应釜,常规的控制策略难以取得满意的控制效果.为解决上述问题,本文将常规PlD控制与非线性项的神经网络补偿相结合,提出了连续搅拌反应釜的智能PlD控制方法.该方法基于常规增量式数字PID控制器,采用多层神经网络对非线性项进行估计和在线自适应补偿,易于在DCS中实现.仿真和实验结果表明了算法的有效性和可实现性.     

一类非线性系统的自适应模糊观测器设计

针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法。该观测器采用模糊系统逼近非线性函数,它不要求被观测对象结构和参数已知的条件,并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监督项以保证良好的观测性能,该观测器是对非线性广义Luenberger自适应观测器的一种扩展。该方法的有效性得到理论证明和仿真实验的验证。     

磨矿过程产品粒度软测量的比较研究

磨矿粒度(GPS)难以进行直接在线检测且化验过程滞后,必须采用软测量技术对其进行在线估计以及在此基础上的闭环控制.针对一个实际的两段式磨矿回路流程,分别基于多元回归、案例推理(CBR)和神经网络(NN)技术建立了三种磨矿粒度软测量模型,并对其进行了基于工业试验的比较研究.结果表明,基于CBR的磨矿粒度软测量方法优于BP神经网络软测量(BP-NN)方法和多元回归模型估计方法.     

炼钢连铸生产模式及优化调度模型

当转炉、精炼和连铸设备数量及加工时间发生变化时所形成的不同生产模式下的炼钢连铸生产对于炼钢连铸调度方法有着不同的要求. 详细分析了炼钢厂存在的主要生产模式下实现连续浇铸的充要条件和必要条件,建立了相应的调度模型,并给出了生产模式变化时的生产调度策略. 针对转炉设备正常工作和部分检修情况下的两种生产模式,通过引入生产模式参数η建立了统一的非线性规划模型. 在国内某大型钢厂生产调度过程应用表明:模型能够适应转炉设备正常和发生故障或检修而导致的生产模式变化,能够快速编制出符合要求的优化调度计划, 在缩短生产模式变化时的调度反应时间、提高转炉钢水出钢量、提高调度优化程度均取得了显著成效.     

面向过程建模的选矿生产计划调度仿真系统

选矿生产作为钢铁企业生产的重要原料保障,其生产过程连续、原料处理量大、各个工艺环节及管理环节相互关联制约,导致选矿生产计划调度的各种智能优化方法在工程实际应用与验证中具有一定的风险和难度。针对上述问题,提出了基于PM(Production Modeler)的过程建模方法,建立面向UML对象和PM过程的可视化生产流程与智能优化方法相结合的选矿生产计划调度仿真系统平台,开发了相应的软件,为快速研究开发选矿生产计划调度方法提供有效的集成化仿真测试环境,系统具有较好的重用性和扩展性。     

多变量动态模糊偏最小二乘建模方法及其应用

针对复杂工业过程存在的多变量、非线性和时变不确定性问题,将动态PLS与模糊建模方法相结合,提出一种基于DFPLS(动态模糊偏最小二乘)的多变量非线性动态建模方法。该方法外部采用动态PLS方法解决多变量高维共线性问题,并描述系统的动态特性;内部采用FCM(模糊c均值聚类)与TSK模糊模型相结合,建立多个子模型的方法来拟合系统的非线性。将本方法应用于氧化铝生产过程中铝酸钠溶液组分浓度的软测量,仿真实验表明该方法预测精度高,泛化能力强,用于铝酸钠溶液组分浓度的在线检测是可行有效的。     

炼钢连铸混合智能优化调度方法及应用

针对多阶段、多设备以及精炼工序重数不同的炼钢连铸生产调度问题,建立了综合考虑工序设备指派和作业时间安排的非线性规划模型,提出了基于专家系统的设备指派、基于人机交互的邻域搜索与基于模型转换的时间优化相结合的三阶段炼钢连铸混合智能优化调度方法.该调度方法应用于国内某大型钢厂的生产调度,在减少钢水冗余等待时间、提高设备负荷率方面获得显著成效.