一類高爐爐溫不確定動態(tài)矩陣預(yù)測控制方法研究.pdf

1、高爐是一個多變量、大滯后、非線性、大噪聲的系統(tǒng)，影響高爐運行的因素非常多，測量困難。而保持良好合理的爐溫是高爐生產(chǎn)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素之一，是實現(xiàn)高爐長壽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的直接保證。爐溫過高會使焦比升高并使鐵產(chǎn)量降低，并且導致發(fā)生爐況故障；爐溫過低會使爐內(nèi)反應(yīng)熱量不足甚至導致高爐事故發(fā)生。因此，如何正確選擇爐溫并維持爐溫的穩(wěn)定對于高爐煉鐵生產(chǎn)具有重要意義，如何對高爐爐溫進行預(yù)測控制成為高爐過程控制的核心。
　　 本文在查閱了大量

2、國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，首先介紹了高爐爐溫控制的發(fā)展，接著對高爐爐溫控制進行深入分析以及對動態(tài)矩陣算法和階梯式控制的研究，同時充分考慮高爐煉鐵過程中不確定性因素的影響，提出了針對一類高爐爐溫的不確定階梯式動態(tài)矩陣預(yù)測控制算法。
　　 本文算法繼承了傳統(tǒng)動態(tài)矩陣預(yù)測控制算法的特點：建立以噴煤量、鼓風量和冷卻水水流量為控制輸入量，溫度為輸出量的預(yù)測模型，并利用預(yù)測模型得到系統(tǒng)未來的預(yù)測輸出。然后，比較觀測值和預(yù)測模型輸出值之間的誤差

3、進行反饋校正，再與參考溫度值進行比較，得出最優(yōu)控制律，進行滾動優(yōu)化。同時，本文算法在高爐爐溫控制系統(tǒng)中引入階梯式控制來求解出最優(yōu)控制量，避免動態(tài)矩陣預(yù)測控制算法中復雜的矩陣運算。最后，由于高爐煉鐵過程中的不確定性因素的影響的存在，為了保證在求解最優(yōu)控制律時有解，引入容許控制集，并在容許控制集內(nèi)，調(diào)節(jié)不確定性參數(shù)，使得溫度預(yù)測輸出值的誤差范圍在內(nèi)。通過仿真研究，驗證了本文采用的算法能對當前爐溫的發(fā)展做出正確的預(yù)測，控制穩(wěn)定性好，是一種提高