焦爐集氣管壓力無模型自適應解耦控制方法的研究.pdf

1、焦炭是冶金工業(yè)煉鐵的主要原料，在煉焦生產過程中會伴隨產生大量的副產品荒煤氣。通過集氣過程有效回收利用荒煤氣，不僅節(jié)約能源，而且降低環(huán)境污染，是鋼鐵生產的重要環(huán)節(jié)。焦爐集氣管壓力是煉焦生產中的重要參數，它的穩(wěn)定與否直接影響著焦炭和煤氣質量、設備壽命以及生產環(huán)境。因此，研究焦爐集氣過程控制對鋼鐵工業(yè)生產有著重要的意義。
　　焦爐集氣過程是一個非常復雜的工業(yè)過程，具有多變量、非線性、強耦合、大擾動等控制難點，傳統(tǒng)的控制方法難以達到有效的

2、控制效果。本文以鞍山鋼鐵集團焦爐集氣管壓力系統(tǒng)為背景，在綜合考慮焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的物理、工藝特點的基礎上，主要研究了集氣管壓力的機理建模方法及無模型自適應控制算法在其控制上的應用。
　　首先，本文給出了國內外焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的研究現狀，在分析焦爐集氣管壓力系統(tǒng)物理特性及工藝特點的基礎上，運用機理建模的方法，建立了焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的動態(tài)數學模型。該數學模型進一步解釋了焦爐集氣過程的非線性、耦合以及擾動的特性，同時為后續(xù)控制算法

3、的驗證提供了仿真模型。
　　其次，本文在簡要闡述了無模型自適應控制(MFAC)方法基本原理的基礎之上，針對焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的未知擾動以及集氣管壓力之間的耦合，采用RBF神經網絡進行估計加以補償的方法加以解決，并結合MFAC控制方法，設計了基于RBF神經網絡預估的無模型自適應解耦控制算法(NN-MFADC)，從而實現對焦爐集氣管壓力系統(tǒng)的解耦控制。此外，針對NN-MFADC算法中存在的參數相互制約影響控制系統(tǒng)性能、人工整定困難的問