蓄热式加热炉专家系统设计

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1、中图分类号：TP182论文编号：2017311135UDC：密级：公开硕士学位论文蓄热式加热炉专家系统设计作者姓名：刘冉光学科名称：控制工程研究方向：过程控制学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期:2017年12月4日申请学位类别：工程硕士导师姓名：杨友良教授单位：华北理工大学电气工程学院于树利正高工单位：唐山现代工控技术有限公司论文评阅人：侯国强教授单位：华北理工大学信息工程学院李北丹正高工单位：唐山启奥科技股份有限公司论文答辩日期：2018年3月3日答辩委员会主席：刘福龙正高工关键词：Win

2、CC；MATLAB；空气系数；粒子群算法；专家系统唐山华北理工大学2018年3月TheDesignofExpertSystemforRegenerativeReheatFurnaceDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyLiuRanguang(ControlEnginee

3、ring)ProfessorYangYouliangSupervisor:YuShuliMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的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，除了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的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年3月12日关于论文使用授权的说明本人完全

4、了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年3月12日签字日期：2018年3月12日摘要摘要目前能源消耗已经成为了人们关注的重点，解决这一问题是取得其它产业快速发展的前提。但相关控制系统的交互性、计算能力和

5、控制效果还需要进一步改进，同时为了从本质上实现降低能耗和节约资源的目标则必须要采用更好的控制方式实现对控制系统的优化。以WinCC为工具软件对整个控制系统的人机画面进行了相应的设计，实现了相关工作状态的监控，重要数据的记录等一系列功能。提高了控制系统的交互性，对生产过程中相关数据的观察也更为直观。同时通过OPC技术实现了WinCC与MATLAB的相互通信，以此为前提对热工参数计算进行了设计，在该画面中可以快速地实现在不同参数下相应热工参数快速地计算，通过与实际计算结果对比验证了设计的有效性。在整个加热

6、过程中选择一个合适的空气系数可以在一定程度上降低能耗，针对该问题建立了一个以排烟热损失率和化学不完全燃烧热损失率之和最小为目标的寻优函数，选择了粒子群算法完成寻优实现了对相应工况下相对最优空气系数的确定。通过仿真结果可知：得到的最优个体的值在理论值范围内，并且粒子群算法在进行目标函数的极值寻优过程中表现出快速、准确等一系列优点，在一定程度上实现了降低热损耗的目标，为实际工业生产提供了良好的参考。最后通过使用专家系统对煤气量以及空气量进行控制，实现空气系数的灵活控制。图29幅；表4个；参53篇。关键词：

7、WinCC；MATLAB；空气系数；粒子群算法；专家系统分类号：TP182-I-华北理工大学硕士学位论文AbstractAtpresent,energyconsumptionhasbecomethefocusofattention.Tosolvethisproblemisthemajorprerequisitefortherapiddevelopmentofotherindustries.However,theinteractivity,computingpowerandcontroleffectof

8、relatedcontrolsystemsneedfurtherimprovement.Meanwhile,inordertoachievethegoalofreducingenergyconsumptionandsavingresourceinessence,wemustusebettercontrolmethodtoachieveoptimizationofcontrolsystem.TheWinCCisusedasthetoolsoftwareto