基于數(shù)據(jù)驅(qū)動子空間的焦?fàn)t集氣管壓力預(yù)測控制方法研究.pdf

1、焦炭是冶金工業(yè)煉鐵的主要原料，煉焦生產(chǎn)過程的同時會伴隨產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品-荒煤氣。通過集氣過程回收利用荒煤氣，可以節(jié)約能源，并且降低環(huán)境污染，是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。集氣管壓力的穩(wěn)定與否，將會影響到煤氣質(zhì)量、設(shè)備壽命以及生產(chǎn)環(huán)境。由于集氣管壓力系統(tǒng)是一個多變量、時變、帶耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制方法難以達到理想的控制效果，目前鋼鐵廠大多數(shù)還是采用PID和現(xiàn)場操作人員手動調(diào)節(jié)相結(jié)合的方法，智能程度較低，同時存在著產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，資源浪費，污染

2、環(huán)境等問題，因此研究焦?fàn)t集氣過程控制對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。
　　本文首先分析焦?fàn)t集氣工藝過程，在研究影響焦?fàn)t壓力穩(wěn)定因素的基礎(chǔ)上，運用數(shù)據(jù)驅(qū)動子空間辨識方法對集氣過程進行辨識建模，建立焦?fàn)t集氣管壓力系統(tǒng)的子空間預(yù)估模型，在廣義預(yù)測控制(GPC)的框架下設(shè)計子空間預(yù)測控制器(SPC)，為了使系統(tǒng)無靜差，設(shè)計了焦?fàn)t集氣管壓力的增量式子空間預(yù)測控制器;由于焦?fàn)t集氣管壓力系統(tǒng)是一個典型的帶約束的工業(yè)過程，故在提高控制精度的前提下，