回转窑智能控制数学模型的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：20年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编

2、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：20年月日20年月日AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonMathematicalModelforIntelligentControlofRotaryKilnMajor:ComputerApplicat

3、ion&TechnologyCandidate:XiongJipengSupervisor:Prof.LouLiantangWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2012摘要摘要活性石灰是转炉炼钢生产中最重要的造渣与脱磷脱硫熔剂，用它炼钢具有缩短熔炼时间及延长炉衬使用寿命等特性。活性石灰的产量和质量是炼钢生产顺利进行及优质高产的重要前提保证。目前，煅烧活性石灰的方法较多，国内外主要以回转窑法为主。回转窑的窑内最高煅烧温度为1350℃左右。石灰石原料在经

4、过预热器预热、回转窑煅烧、冷却器冷却工艺之后，变成活性石灰。回转窑的煅烧过程属于复杂的热工反应过程，各参数之间相互耦合，互相影响，且扰动因素较多并具有时变、滞后、大惯性、非线性以及难以建立精确的数学模型等特性。因此，回转窑煅烧过程的智能控制成为亟待解决的问题。该文首先介绍了回转窑的基本结构及生产工艺流程，在详细研究回转窑的工作原理后，找到回转窑控制的主要参数：石灰活性度、喂煤量、喂料量、风量、转速及温度等，为控制模型的建立及智能控制系统的开发打下良好基础。该文研究了LE语义方程方法，包括基于LE方法的稳定状态模型及多级自适应M

5、ISO型LE控制器。据此建立了稳定控制器、前馈控制模型及约束条件组成的二级控制模型。该文介绍了常系数的增量模型，并在改进其在回转窑控制中的不足后提出了变系数的增量模型。为了计算变系数增量模型的增量系数，尝试在回转窑生产过程中进行物料平衡和热平衡计算，并利用窑头热红外成像数据对模型系数进行修正。最后该文尝试进行回转窑智能控制系统的设计，包括系统总体设计及各模块的设计，并对部分模块进行了详细设计。如在红外图像伪彩色处理中，尝试了多个变换函数，并给出程序代码及实验结果；在数据库管理中，介绍了使用的反射类及Oracle数据库访问接口O

6、CCI，并给出了一个数据库设计实例；在报警处理中，介绍了自定义数据结构类CWave类。最后，展示了回转窑智能控制系统的部分界面截图。关键词：回转窑；LE语义方程；物料平衡；热平衡；增量模型；智能控制I武汉工程大学硕士学位论文IIAbstractAbstractActivelimeisthemostimportantfluxofslag,desulphurizationanddephosphorizationonconvertersteelmaking.Usingactivelimeinsteelmakingcanshorten

7、thesmeltingtimeandprolongthelifetimeoffurnace.Itsqualityandproductionistheimportantpreconditionofsteelmaking,highqualityandyield.Atpresent,rotarykilnisthemaincalcinationdeviceofactivelimeathomeandabroad,andthehighestcalcinationtemperatureofrotarykilnisabout1350℃.Aft

8、ertherespectiveprocessofpreheater,rotarykilnandcooler,limestonebecomesactivelime.Thecalcinationprocessofrotarykilniscomplexthermalreaction