焦炉鼓冷系统广义预测控制器的设计与应用

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1、：密级：分类号＿＿＿＿＿ＵＤＣ：；单位代码急狼至技乂ｆ硕壬学位论文论文题目：焦炉鼓冷系统广义预测控制器的设计与应用ｉ戀１１ｆ学号：１３２０１９０２１０作者；许四长专业名称；由气工稱（举术巧）ＩＩ２０１６年５月２０日二－独创性说明本人郑皂卢明：所呈义的论文记我个人在译师巧译Ｆ进行的研究１；作及収得研究成巧。尽我所知，除了文中特别加抖标化和致谢的地知外，论文中不包介Ｋ化人ｄ经发扼或撰：弓的硏究成巧，也不包介为获得安徽？－Ｉ；业大学或．其化教育

2、机构的学化或证书所使川过的材料。我Ｎ」．；作的巧志对木研究所做的化何贡献均已在论文中做丫明确的说明并衷小Ｔ谢意。籍名ｎ期：关于论文使用授权的说明本人亢全丫解安徽Ｔ业大学巧关保巧、使＾学位论文的规定，目Ｐ：１＿学校巧权保留送义论义的公印件，允许论文被阅巧化閒：巧校寸＾公■１化论文的令部或部分内容，可、：＾采用影印缩印或其他复制了段促巧论文，保密的论义在解密后应遵術此规定。签名！、啼邱诗师豁却亡ｍ閉；：ｈｌｒ５Ｐ安徽工业大学硕士学位论文论文题目：焦炉鼓冷系统广义预测控制器的设计与应用Generalizedp

3、redictivecontrollerdesignandapplytocokeovenblowercoolingsystem作者：许四长学院：电气与信息工程学院指导教师：张世峰单位:安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2016年5月20日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002摘要摘要焦炉鼓冷系统是由集气管总管、初冷器、大循环和鼓风机等装置组成，是整个炼焦生产过程中极其重要的组成部分，由于焦炉鼓冷系统具有工况复杂多变、强耦合、非线性等特点，很难建立精确的数学模型，其控制性能的好坏直接影响着焦炭的产量和质量，也将直接关系到着

4、整个粗煤气系统的平稳传输。因此焦炉鼓冷系统先进控制器的设计对理论和现实具有非常重要的意义。本课题来源于内蒙古美方煤焦化厂的焦炉鼓冷系统的项目改造。在对现场的工艺生产过程及焦炉鼓冷控制系统的状态特性研究后，根据焦炉煤气发生量的大小将鼓冷控制系统分为三种不同的工况（检修保温、正常生产和推焦加煤）。在这三种工况下运行时，集气管压力波动幅度较大，系统有时甚至会产生振荡且运行很不稳定，很难达到预期的控制效果。为此，本文基于焦炉鼓冷系统模型分段辨识，通过对不同模型设计不同的GPC控制器并实现控制器之间的无扰切换，即根据三种工况对应的控制器对焦炉鼓冷系统进行稳

5、定控制。仿真及实际运行结果表明，在三种不同的工况条件下，控制系统在模型变化时可及时调整控制器及控制器的参数，系统输出跟踪迅速且超调量较小，不但提高了系统的控制精度，而且也提高了系统对复杂工况的适应性和鲁棒性，可保证焦炉鼓冷系统在这三种工况条件下稳定运行且集气管压力稳定在工艺要求的(120±20)Pa范围内。系统投运以后，经过长期的观察取得了较好的控制效果，具有很好的实际应用价值。关键词：焦炉；鼓冷系统；分段辨识；广义预测控制；多模型切换IAbstractAbstractCokeovenblowercoolingsystemmainlyconsis

6、tsofrawcokeovengascollectingtubes,largecirculation,initialcoolersandblowerdevicesandsoon,itisanextremelyimportantpartofthewholeprocessofcokingproduction,asthesystemhasthecharacteristicsofcomplexconditions,strongcouplingandnonlinear,itisdifficulttoestablishaccuratemathematical

7、model,thecontrolperformancehasadirectimpactontheyieldandqualityofcoke,andalsodirectlyrelatedtothesmoothtransferoftheentirecrudegassystem.Therefore,thedesignoftheadvancedcontrolleroftheblowercoolingsystemofthecokeovenhasaveryimportanttheoreticalandpracticalsignificance.Thistop

8、iccomesfromthereconstructionprojectofcokeovenblowercoolingcontrolsys