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文檔簡介
1、鉛鋅金屬在國防、電子等眾多工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,鉛鋅燒結(jié)過程的穩(wěn)定性及燒結(jié)塊質(zhì)量的好壞,對鉛鋅冶煉生產(chǎn)效率的高低有著舉足輕重的影響。燒結(jié)過程狀態(tài)反映了鉛鋅燒結(jié)生產(chǎn)狀況,狀態(tài)的穩(wěn)定和優(yōu)化有助于提高燒結(jié)塊的質(zhì)量和產(chǎn)量。針對鉛鋅燒結(jié)過程的非線性、不確定性特點(diǎn),本文主要圍繞過程狀態(tài)智能集成建模與優(yōu)化控制策略開展研究,取得的研究成果主要包括以下五個方面。
(1)綜合生產(chǎn)目標(biāo)與過程狀態(tài)參數(shù)的關(guān)系分析及優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
鉛鋅燒
2、結(jié)狀態(tài)反映了燒結(jié)程度,影響到燒結(jié)塊的質(zhì)量和產(chǎn)量,并且燒結(jié)狀態(tài)參數(shù)眾多,對燒結(jié)過程綜合生產(chǎn)目標(biāo)的影響程度也不同。本文深入分析操作參數(shù)、過程狀態(tài)參數(shù)和綜合生產(chǎn)目標(biāo)的關(guān)系,提出了狀態(tài)集成預(yù)測、綜合生產(chǎn)目標(biāo)優(yōu)化和過程狀態(tài)參數(shù)優(yōu)化的優(yōu)化思想。由此確定狀態(tài)優(yōu)化控制目標(biāo),提出鉛鋅燒結(jié)過程狀態(tài)智能集成優(yōu)化控制結(jié)構(gòu),分析狀態(tài)集成優(yōu)化控制的工作原理,從而為鉛鋅燒結(jié)過程的優(yōu)化控制提供一種新思路。
(2)過程狀態(tài)參數(shù)預(yù)測模型
透氣性
3、和燒穿點(diǎn)位置直接影響到燒結(jié)塊的質(zhì)量和產(chǎn)量,是鉛鋅燒結(jié)過程控制的重要狀態(tài)參數(shù)。為實(shí)現(xiàn)鉛鋅燒結(jié)過程的狀態(tài)優(yōu)化控制,不僅需要獲得當(dāng)前實(shí)時的狀態(tài)指標(biāo)參數(shù),更重要的是獲得未來狀態(tài)的變化趨勢。本文針對透氣性的時變和不確定性,建立基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的透氣性預(yù)測模型,較準(zhǔn)確地進(jìn)行透氣性的實(shí)時預(yù)測。由于燒穿點(diǎn)主要受到燒結(jié)料面煙氣溫度的影響,采用固定點(diǎn)和非固定點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法,研究鉛鋅燒結(jié)機(jī)內(nèi)煙氣溫度分布規(guī)律,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立煙氣溫度場分布模型,從而建立燒穿點(diǎn)
4、灰色預(yù)測模型;考慮工況波動的影響,采用支持向量機(jī)建立燒穿點(diǎn)工藝參數(shù)預(yù)測模型;然后采用動態(tài)加權(quán)法對兩個模型進(jìn)行集成,建立燒穿點(diǎn)狀態(tài)預(yù)測模型,從而進(jìn)行燒穿點(diǎn)的實(shí)時預(yù)測。采用MATLAB7.0仿真軟件,對模型進(jìn)行驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,利用本文方法建立的燒穿點(diǎn)集成預(yù)測模型能夠獲得更高的的預(yù)測精度,其預(yù)測效果和性能優(yōu)于單一預(yù)測模型。
(3)基于遺傳蟻群算法的狀態(tài)優(yōu)化設(shè)定
為達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)目標(biāo),必須對透氣性和燒穿點(diǎn)進(jìn)
5、行優(yōu)化控制,使得燒結(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定在最優(yōu)的狀態(tài)?;诠に嚈C(jī)理分析和控制需求,將過程狀態(tài)參數(shù)和綜合生產(chǎn)目標(biāo)之間的關(guān)系,歸納為一個帶有不等式約束狀態(tài)參數(shù)指標(biāo)的綜合收益函數(shù)形式描述問題。首先采用罰函數(shù)法將將具有多約束條件的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為無約束的罰函數(shù)形式;然后采用遺傳算法對目標(biāo)函數(shù)尋優(yōu),獲得優(yōu)化問題的次優(yōu)解;接著采用蟻群算法進(jìn)行二次優(yōu)化,結(jié)果作為燒結(jié)狀態(tài)的最優(yōu)設(shè)定值。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該優(yōu)化算法的有效性。
(4)基于自適應(yīng)免疫禁忌搜索算法
6、的狀態(tài)優(yōu)化控制
基于鉛鋅燒結(jié)過程狀態(tài)的預(yù)測和狀態(tài)優(yōu)化設(shè)定,根據(jù)狀態(tài)優(yōu)化控制目標(biāo),將燒結(jié)狀態(tài)優(yōu)化控制問題歸納為一個非線性多目標(biāo)優(yōu)化問題。針對鉛鋅燒結(jié)過程參數(shù)難檢測、強(qiáng)非線性和時滯的特點(diǎn),本文研究自適應(yīng)免疫禁忌優(yōu)化算法,用于求解獲得一組過程操作參數(shù),實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過程的狀態(tài)穩(wěn)定優(yōu)化控制。
(5)集成優(yōu)化控制應(yīng)用研究
基于狀態(tài)智能集成優(yōu)化控制器,提出一個狀態(tài)智能集成優(yōu)化控制系統(tǒng)遞階結(jié)構(gòu)。結(jié)合某企業(yè)實(shí)際運(yùn)行數(shù)
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