阳极焙烧系统的检测、建模与控制

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1、摘要论文题目：阳极焙烧系统的检测、建模与控制学科专业；控制理论与控制工程．研究生：李晓斌签名舌浏’指导教师：刘丁教授签名舭要阳极焙烧是铝工业生产的重要环节，阳极焙烧质量的好坏直接影响电解铝生产的电流效率、能耗及环保质量。提高阳极焙烧技术是改善阳极焙烧质量的关键，也是目前铝电解工业研究的重要课题。阳极焙烧控制系统是阳极焙烧技术的核心环节，是铝工业提高生产效率，实现节能降耗的关键环节之一，也是国内目前实现具有独立自主知识产权的阳极焙烧控制系统技术的迫切需要。本文首先对国内外阳极焙烧技术基础理论和控制

2、系统的发展现状及研究进展进行了系统详细地综述，分析了目前阳极焙烧控制系统试验和研究工作的优势，及其在实际工程应用中存在的问题和不足，提出了在我国开展阳极焙烧控制系统理论研究的综合思路和具体方法。并以此作为本文的研究思路，展开了相应的研究工作。本文对阳极焙烧技术的核心控制系统进行了系统的理论研究和实际应用，提出了一套科学完整的铝电解阳极焙烧控制技术研究方法。通过大量的理论分析和实验研究后，成功应用到了实际的阳极焙烧实际生产中，为应用企业节约了大量的外汇，带来了可观的经济效益。本文针对阳极焙烧工艺的

3、特点，在总结国内外以往理论研究的基础上，将整个焙烧控制系统分为信号检测与智能化校正，燃料的高效燃烧与控制，焙烧室智能化建模、优化与控制，烟气排放多变量建模与解耦控制等问题。研究了阳极焙烧过程的控制方法，设计了阳极焙烧控制系统，提出了系统研究阳极焙烧控制系统的思路和具体方法，通过仿真试验和实际应用验证了这些方法的有效性。研究工作主要包括以下几个方面：1．在以往阳极焙烧技术研究的基础上，提出了一套科学的、完整的铝电解阳极焙烧控制方案。2．针对研究对象，建立了阳极焙烧特殊环境条件下物理量的测量与智能化

4、校正方法，成功应用到实际系统中。3．建立了重油输送与供给过程中的控制模型，提出了重油输送、供给温度和压力的智能西安理工大学博士学位论文预测函数控制策略，实现了燃料的充分燃烧，为节能与环保创造条件。4．建立和优化了阳极焙烧燃烧室、料箱室，以及预热、加热和烧结等过程的控制模型及控制策略，实现了焙烧工艺参数的准确控制。5．建立了阳极焙烧排烟系统的优化控制模型，提出了排烟多变量预测函数解耦控制策略，实现了焙烧过程的节能与环保．关键词：阳极焙烧系统智能化测量与校正智能预测函数控制智能建模与优化应用本研究得

5、到国家科技攻关计划项目“阳极焙烧先进技术开发”基金(编号：2002BA．000lA28)、甘肃省省长基金项目“有色行业阳极焙烧先进控制系统”(编号：GS015-A52-0012)和甘肃省科技攻关计划基金项目“基于Ethemct的现场总线控制网络模型研究”(编号：GS024-A25-0011)的资助。ⅡAbstraotTitle：DETECTION，MODELINGANDCONTROLOFANODEBAKINGSYSTEMMajor：ControlTheoryandControlEngineeri

6、ngName：XiaobinUSignature：Supervisor=Prof．DingLIUSigAbstractfyt，，厶彳乜℃鲵朋Itiswellknownthatanodebakingisoneofthemostcrucialstepsinaluminumproduction,thequalityofwhichhasdirecteffectontheefficiencyofelectricityandenergyconsumption,andthequafityofenvironme

7、ntprotectionintheprocessofaluminumelectrolysis．Therefore．theadvancementofanodebakingtechnologyisthekeyfactor缸theimprovementofthequalityofanode，andisalsooueoftheimportantresearchsubjectsinaluminumproduction．Sincetheanodebakingcontrolsystemisthecoresec

8、torinanodebakingandalsothekeyfactortotheefficiencyofaluminumproductionandreductionofenergyconsumptionbothathomeandatabroad,itisabsolutelynecessarytodevelopananodebakingcontrolsystemwithChineseintellectualpropertyrights．Inthepresentdissertation,theaut