【硕士论文】煤气制造智能控制系统的研究与实现.pdf

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1、华中科技大学硕士学位论文煤气制造智能控制系统的研究与实现姓名：刘珊申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：沈安文20040430华中科技大学硕士学位论文摘要竖炉球团是钢铁生产的重要原料，目前其相对落后的生产现状远远不能满足钢铁产业的需求，对其进行自动化改造已经迫在眉睫。煤气作为球团生产的燃料，其均衡性和稳定性是球团质量提高的基础。因此，对煤气生产环节的控制至关重要。本文在分析集散控制系统的系统结构、新进展以及适用于过程工业通讯系统的CAN总线的基础上，结合大冶铁矿竖炉球团厂的生产现状，构建基于CAN总线的全厂开放式集散控制系统，克服了一般

2、集散控制系统远程高速通信难以保证的问题，具体实现了大冶铁矿竖炉球团厂制气工段的智能控制。首先针‘对煤气发生炉非线性、人滞后、时变等特点，采用一种改进的Elman动态递归神经网络对煤气发生炉进行动念系统辨识，成功地建立了煤气发生炉的动态模型。其次，研究用于实现煤气制造过程全自动控制的控制方法：对6台煤气发生炉整体选用分层递阶拧制系统，存组织级设计专家控制器，并对每台煤气发生炉-殴计专家控制器作为悱凋级的咖凋器，贸现梭体任务分配和分散控制：采用分程控制系统，设计模糊．PID控制器用于单台加爪机的控制。最后，结合制气工段现场主要生产设备的分布情况，设计并实

3、现了基于RS．485总线的煤气控制子系统。将研究得出的控制方法编程实现，实际运行后发现这两部分的控制方案都能有效的改善控制效果，有很强的鲁棒性和自识应能力。自系统投产之后，煤气质量和产量都有了较大的改善。现场实际运行情况表明本文提出的系统方案以及控制算法是可行的。关键词：集散控制系统CAN总线煤气制造Elman网络专家控制模糊控制华中科技大学硕士学位论文AbstractTheshaftfurnacepelletizingistheimportantmaterialofsteelindustry,atpresent，thesteelindustrial

4、requirementcan’tbesatisfiedwiththemanufactureactuality,so，theautomatizationalterationisstaredintheface．Theuniformandsteadygasisthefoundationofevaluatingpelletizingquality．Thereby,thecontrolforgasmanufactureiscrucial．Thethesisanalyzesthearchitectureandthenewheadwayofdistributedc

5、ontrolsystemandCANbus，integratingwiththeactualityoftheproductionprocess．Then，anopendistributedcontrolsystembasedonCANbusforthewholefactoryisconstructed，whichsolvestheproblemoflong—distance，high—Speedcommunication．Andtheintelligentcontrolofthegasworkshopsectionisrealized．Atfirst

6、，aimedatthecharacteristicsofnonlinearity,hysteresis，timechangeofthegasstove，thetimesystemidentificationforagasstoveismadebyusingamodifiedElmandynamicrecursionneuralnetwork，thedynamicmodelissetup．Secondly,thisthesisstudiesthemethodforrealizingtheautomationofcoalgasproduction．Hie

7、rarchicallyintelligentcontrolisusedtoimplementintegercontrolofgasstoves，thereinto，expertcontrolisusedtoallocateandcoordinatetasks．Fuzzy—PIDcontrollerisdesignedtocontrolasinglegaspressureboostmachine．Atlast，thegassubsystembasedonRS一485busisdesignedandimplemented，combinedwiththed

8、istributingofthefieldheaddevices．Afterimplementingthec