基于多子系统信息熵的焦炉加热燃烧过程工况识别方法研究

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1、万方数据中图分类号UDCTP273．5620硕士学位论文学校代码!Q至三三密级坌珏基于多子系统信息熵的焦炉加热燃烧过程工况识别方法研究Multi--Subsystem—-EntropyBasedOperating--StatesIdentificationforCombustionProcessofCokeOvens作者姓名：蔡伟学科专业：控制科学与工程研究方向：过程控制学院(系、所)：信息科学与工程学院指导教师：陈鑫副教授雷琪副教授田七只：田IJ争尺3又论文答辩日期厶群雌答辩委员会主席中南大学二。一四年五月户别U万方数据原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

2、的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：錾!圭日期：雄年王月坦日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全

3、文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。一名醉翩签名丝吼砰《月耳曰万方数据基于多子系统信息熵的焦炉加热燃烧过程工况识别方法研究摘要：焦炉火道温度是影响焦炭质量和能耗的重要工艺参数，加热燃烧过程中多种不确定性因素改变焦炉生产工况，影响火道温度的稳定。在线辨识焦炉加热燃烧过程工况，采用基于多工况的控制策略对提高焦炉火道温度控制系统的性能具有重要意义。在深入分析焦炉加热燃烧过程机理的基础上定义了加热燃烧过程工况和加热子系统，针对炭化室结焦过程的周期性、动态性、不确定性等特点，提出一种基于定性趋势分析和模糊划分的炭化室结焦时段判断方法。首先，分析炭化室结焦周期内荒煤气温度的变化趋势

4、，建立趋势与结焦时段的映射；其次，考虑结焦时段的过渡特性，对炭化室结焦时段进行模糊划分，并建立结焦时段判断的专家规则；最后，基于在线识别的荒煤气温度趋势通过推理得到炭化室结焦时段。在判断炭化室结焦时段和分析结焦时段对加热子系统热状态影响的基础上，提出一种基于模糊推理的子系统热状态判断方法，准确刻画子系统热状态的不确定性；焦炉各加热子系统热状态对工况的影响是不同的，它们共同决定焦炉工况，本文提出一种基于多子系统信息熵的工况识别方法，利用信息熵确定子系统的客观权重，评价子系统在工况判断中的重要程度，综合所有加热子系统的客观权重和对工况的贡献度判断加热燃烧过程工况。本文对焦炉加热燃烧过

5、程工况识别算法进行了仿真，验证了该方法的可行性，并建立了基于多工况的焦炉火道温度控制系统，运行结果表明，基于工况的火道温度控制系统性能更优越，验证了本文提出的工况划分和识别方法有效性和实际意义。关键词：加热燃烧过程，焦炉火道温度，工况识别，定性趋势分析，信息熵分类号：TP273．5万方数据万方数据Multi·-Subsystem·-EntropyBasedOperating--StateIdentificationforCombustionProcessofCokeOvensAbstract：Cokeoventemperatureisanimportantparameterinf

6、luencingcokequalityandenergyconsumption．Incombustionprocessmanyuncertainfactorschangeheatlevelandoperatingstatesofcokeoven，whichaffectsstabilityofcokeoventemperature．Identifyingoperatingstatesonlineandtakingcontrolstrategybasedonoperatingstatesismeaningfullforimprovingperformanceofcontrolsyst

7、em．Aftermakingadeepanalysisofmechanismsincombustionprocessofcokeoventhispaperdefinesoperatingstatesincombustionprocessandheatingsubsystem．Aimingatperiodicity,dynamic，anduncertaintyincokingprocessamethodbasedonqualitativetrendanalysisandfuzzyp