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冶金燃燒裝置智能控制優(yōu)化技術(shù) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122444622
- 條形碼：9787122444622 ; 978-7-122-44462-2
- 裝幀：精裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
冶金燃燒裝置智能控制優(yōu)化技術(shù) 本書特色
石灰窯燃燒溫度和進程的控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。建立石灰窯燃燒模型，采用智能控制方法，優(yōu)化燃燒工藝，能過進一步穩(wěn)定石灰煅燒品質(zhì)，降低生產(chǎn)能耗，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟效益。本書在介紹石灰窯及其控制工藝的相關(guān)基礎(chǔ)知識上，詳細介紹了石灰窯數(shù)學(xué)模型建立、石灰窯燃燒室溫度控制方法、石灰窯燃氣分配比調(diào)節(jié)方法、石灰窯尾氣氧含量預(yù)測等智能控制關(guān)鍵技術(shù)，并對整個系統(tǒng)的實現(xiàn)和工業(yè)應(yīng)用情況進行了說明，是一個非常典型的工業(yè)燃燒智能控制案例，對我國石灰生產(chǎn)行業(yè)的智能轉(zhuǎn)化升級有很好地參考指導(dǎo)意義，同時也對控制工程相關(guān)專業(yè)的師生及技術(shù)人員有非常好的啟發(fā)。
冶金燃燒裝置智能控制優(yōu)化技術(shù) 內(nèi)容簡介
石灰是鋼鐵冶金的重要原料，石灰窯是目前工業(yè)上生產(chǎn)石灰的常用設(shè)備。本書以實際冶金石灰窯生產(chǎn)過程為例，在介紹石灰窯及其控制工藝相關(guān)基礎(chǔ)知識上，詳細介紹了冶金石灰窯生產(chǎn)工藝原理、石灰窯燃燒室溫度控制、石灰窯燃氣分配比調(diào)節(jié)和石灰窯尾氣氧含量預(yù)測，涉及模糊 PID控制方法、預(yù)測控制方法、粒子群算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)選的智能控制技術(shù)，并在*后介紹了基于補償校正策略的混合煤氣流量檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，該系統(tǒng)設(shè)計是一個非常典型的工業(yè)燃燒智能控制案例。 本書理論與實踐相結(jié)合，內(nèi)容技術(shù)新穎，對我國石灰生產(chǎn)行業(yè)的智能升級轉(zhuǎn)化有很好的參考意義，同時也對控制工程相關(guān)專業(yè)具有非常好的啟發(fā)。本書可供電氣、自動化、機械等學(xué)科的師生及相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)人員閱讀參考。
冶金燃燒裝置智能控制優(yōu)化技術(shù) 目錄
第1章 石灰窯及其控制工藝 001
1.1 常見石灰窯介紹 002
1.1.1 回轉(zhuǎn)窯 002
1.1.2 豎窯 007
1.1.3 懸浮窯 011
1.2 石灰窯生產(chǎn)過程的控制參數(shù) 013
1.2.1 石灰窯燃燒室溫度 013
1.2.2 空燃比 013
1.2.3 煙氣氧含量 014
第2章 冶金石灰窯生產(chǎn)工藝原理 015
2.1 石灰石的煅燒 016
2.1.1 石灰石煅燒機理 016
2.1.2 生石灰的物理性質(zhì) 017
2.1.3 石灰窯的工藝流程
2.2 冶金石灰窯生產(chǎn)過程影響因素及質(zhì)量控制模型分析 022
2.2.1 石灰煅燒質(zhì)量的影響因素 022
2.2.2 石灰窯生產(chǎn)系統(tǒng)質(zhì)量控制模型及相關(guān)參數(shù)分析計算 024
2.3 石灰窯的工藝要求及技術(shù)指標 029
第3章 石灰窯燃燒室溫度控制 032
3.1 模糊 PID-改進 Smith預(yù)估補償控制策略 033
3.1.1 窯體溫度回路控制系統(tǒng)設(shè)計 033
3.1.2 改進 Smith預(yù)估補償器設(shè)計 034
3.1.3 常規(guī) PID控制原理簡介 037
3.1.4 模糊理論的基本原理及結(jié)構(gòu) 038
3.1.5 模糊 PID控制器設(shè)計 039
3.2 燃燒室溫度動態(tài)矩陣優(yōu)化控制 043
3.2.1 預(yù)測控制概述 043
3.2.2 石灰窯燃燒室溫度動態(tài)矩陣控制系統(tǒng)設(shè)計 044
3.2.3 DMC控制參數(shù)選擇 049
3.2.4 DMC控制性能分析 052
3.3 基于隱式廣義預(yù)測的燃燒室溫度優(yōu)化控制 055
3.3.1 廣義預(yù)測控制原理 055
3.3.2 石灰窯的隱式廣義預(yù)測自校正控制 059
3.4 基于自適應(yīng)滑模的燃燒室溫度優(yōu)化控制 067
第4章 石灰窯燃氣分配比調(diào)節(jié) 075
4.1 石灰窯空燃比建模 076
4.1.1 空燃比優(yōu)化分析 076
4.1.2 空燃比建模方式選擇 077
4.2 基于遺傳算法的空燃比尋優(yōu) 078
4.2.1 遺傳算法基本原理 078
4.2.2 算法設(shè)計 079
4.2.3 仿真結(jié)果 082
4.2.4 非線性規(guī)劃遺傳算法 082
4.3 基于粒子群算法的空燃比尋優(yōu) 085
4.3.1 粒子群算法基本原理 085
4.3.2 算法設(shè)計及仿真結(jié)果 086
4.3.3 基于自適應(yīng)變異粒子群算法的空燃比尋優(yōu) 087
4.4 基于空燃比的燃燒控制模型構(gòu)建 088
4.4.1 溫度調(diào)節(jié)和燃料與空氣比值控制系統(tǒng) 088
4.4.2 燃燒過程的煙氣氧含量閉環(huán)控制 090
4.4.3 燃燒控制系統(tǒng)的控制流程 093
4.4.4 滯后特性的補償
4.5 燃燒系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與優(yōu)化 098
4.5.1 BP網(wǎng)絡(luò)建模 099
4.5.2 BP網(wǎng)絡(luò)的遺傳算法優(yōu)化 101
4.5.3 多層前向網(wǎng)絡(luò)模型的建立 102
4.5.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練及其仿真結(jié)果 104
第5章 石灰窯尾氣氧含量預(yù)測 106
5.1 煙氣氧含量軟測量的目的 107
5.2 煙氣氧含量軟測量機理分析 108
5.3 氧含量軟測量的影響因素與修正方案 113
5.3.1 混合煤氣成分變化的影響與修正方案 113
5.3.2 漏風因素的影響與修正方案 117
5.3.3 風量測量模型與修正方案 118
5.3.4 未完全燃燒的影響與修正方案 121
5.4 基于信息融合的氧含量軟測量方案 121
5.4.1 信息融合的基本框架 121
5.4.2 基于信息融合的氧含量軟測量模型結(jié)構(gòu) 124
第6章 基于補償校正策略的混合煤氣流量檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 126
6.1 問題的提出 127
6.2 檢測系統(tǒng)精度的影響因素 128
6.3 補償校正方案的制定 130
6.3.1 基準流量計的選擇 131
6.3.2 超聲波流量計 133
6.4 混合煤氣流量檢測的補償算法 137
6.4.1 密度補償 137
6.4.2 壓力、溫度補償 139
6.4.3 綜合補償 140
6.5 在線檢測系統(tǒng)的實現(xiàn) 140
6.5.1 電控設(shè)計方案 141
6.5.2 超聲波流量計選型 144
6.5.3 超聲波流量計的安裝與調(diào)試 145
6.6 運行結(jié)果分析 151
參考文獻 154
1.1 常見石灰窯介紹 002
1.1.1 回轉(zhuǎn)窯 002
1.1.2 豎窯 007
1.1.3 懸浮窯 011
1.2 石灰窯生產(chǎn)過程的控制參數(shù) 013
1.2.1 石灰窯燃燒室溫度 013
1.2.2 空燃比 013
1.2.3 煙氣氧含量 014
第2章 冶金石灰窯生產(chǎn)工藝原理 015
2.1 石灰石的煅燒 016
2.1.1 石灰石煅燒機理 016
2.1.2 生石灰的物理性質(zhì) 017
2.1.3 石灰窯的工藝流程
2.2 冶金石灰窯生產(chǎn)過程影響因素及質(zhì)量控制模型分析 022
2.2.1 石灰煅燒質(zhì)量的影響因素 022
2.2.2 石灰窯生產(chǎn)系統(tǒng)質(zhì)量控制模型及相關(guān)參數(shù)分析計算 024
2.3 石灰窯的工藝要求及技術(shù)指標 029
第3章 石灰窯燃燒室溫度控制 032
3.1 模糊 PID-改進 Smith預(yù)估補償控制策略 033
3.1.1 窯體溫度回路控制系統(tǒng)設(shè)計 033
3.1.2 改進 Smith預(yù)估補償器設(shè)計 034
3.1.3 常規(guī) PID控制原理簡介 037
3.1.4 模糊理論的基本原理及結(jié)構(gòu) 038
3.1.5 模糊 PID控制器設(shè)計 039
3.2 燃燒室溫度動態(tài)矩陣優(yōu)化控制 043
3.2.1 預(yù)測控制概述 043
3.2.2 石灰窯燃燒室溫度動態(tài)矩陣控制系統(tǒng)設(shè)計 044
3.2.3 DMC控制參數(shù)選擇 049
3.2.4 DMC控制性能分析 052
3.3 基于隱式廣義預(yù)測的燃燒室溫度優(yōu)化控制 055
3.3.1 廣義預(yù)測控制原理 055
3.3.2 石灰窯的隱式廣義預(yù)測自校正控制 059
3.4 基于自適應(yīng)滑模的燃燒室溫度優(yōu)化控制 067
第4章 石灰窯燃氣分配比調(diào)節(jié) 075
4.1 石灰窯空燃比建模 076
4.1.1 空燃比優(yōu)化分析 076
4.1.2 空燃比建模方式選擇 077
4.2 基于遺傳算法的空燃比尋優(yōu) 078
4.2.1 遺傳算法基本原理 078
4.2.2 算法設(shè)計 079
4.2.3 仿真結(jié)果 082
4.2.4 非線性規(guī)劃遺傳算法 082
4.3 基于粒子群算法的空燃比尋優(yōu) 085
4.3.1 粒子群算法基本原理 085
4.3.2 算法設(shè)計及仿真結(jié)果 086
4.3.3 基于自適應(yīng)變異粒子群算法的空燃比尋優(yōu) 087
4.4 基于空燃比的燃燒控制模型構(gòu)建 088
4.4.1 溫度調(diào)節(jié)和燃料與空氣比值控制系統(tǒng) 088
4.4.2 燃燒過程的煙氣氧含量閉環(huán)控制 090
4.4.3 燃燒控制系統(tǒng)的控制流程 093
4.4.4 滯后特性的補償
4.5 燃燒系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與優(yōu)化 098
4.5.1 BP網(wǎng)絡(luò)建模 099
4.5.2 BP網(wǎng)絡(luò)的遺傳算法優(yōu)化 101
4.5.3 多層前向網(wǎng)絡(luò)模型的建立 102
4.5.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練及其仿真結(jié)果 104
第5章 石灰窯尾氣氧含量預(yù)測 106
5.1 煙氣氧含量軟測量的目的 107
5.2 煙氣氧含量軟測量機理分析 108
5.3 氧含量軟測量的影響因素與修正方案 113
5.3.1 混合煤氣成分變化的影響與修正方案 113
5.3.2 漏風因素的影響與修正方案 117
5.3.3 風量測量模型與修正方案 118
5.3.4 未完全燃燒的影響與修正方案 121
5.4 基于信息融合的氧含量軟測量方案 121
5.4.1 信息融合的基本框架 121
5.4.2 基于信息融合的氧含量軟測量模型結(jié)構(gòu) 124
第6章 基于補償校正策略的混合煤氣流量檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 126
6.1 問題的提出 127
6.2 檢測系統(tǒng)精度的影響因素 128
6.3 補償校正方案的制定 130
6.3.1 基準流量計的選擇 131
6.3.2 超聲波流量計 133
6.4 混合煤氣流量檢測的補償算法 137
6.4.1 密度補償 137
6.4.2 壓力、溫度補償 139
6.4.3 綜合補償 140
6.5 在線檢測系統(tǒng)的實現(xiàn) 140
6.5.1 電控設(shè)計方案 141
6.5.2 超聲波流量計選型 144
6.5.3 超聲波流量計的安裝與調(diào)試 145
6.6 運行結(jié)果分析 151
參考文獻 154
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