氧氣底吹爐熔煉溫度控制算法研究.pdf

1、鉛作為重要的基礎(chǔ)工業(yè)金屬，用途廣泛，其冶煉提取工藝及其控制技術(shù)的研究始終廣受關(guān)注。
　　燒結(jié)—鼓風(fēng)爐還原技術(shù)和氧氣底吹—鼓風(fēng)爐還原熔煉工藝(SKS法)是鉛冶煉的兩種主要方式，前者SO2煙氣利用率低，環(huán)境污染大，后者流程簡(jiǎn)單，效率高，煙塵和煙氣污染小。氧氣底吹爐熔煉過(guò)程，利用催化溶劑的助推作用，主要對(duì)鉛精礦實(shí)現(xiàn)高溫定值下的熱工化學(xué)反應(yīng)，完成鉛的還原提取。該熱工過(guò)程的反應(yīng)溫度對(duì)熔煉提取至關(guān)重要，熔煉溫度過(guò)程控制的性能優(yōu)劣，與氧氣底吹爐

2、鉛冶煉生產(chǎn)的穩(wěn)定、產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的提高以及能耗降低、生產(chǎn)安全等緊密關(guān)聯(lián)。面向復(fù)雜的氧氣底吹爐熔煉溫度過(guò)程參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，自適應(yīng)時(shí)變的氧氣底吹熔煉特性，是氧氣底吹爐熔煉溫度過(guò)程控制技術(shù)的核心所在。
　　工藝分析揭示，氧氣底吹爐熔煉熱工過(guò)程復(fù)雜，呈現(xiàn)非線性、不確定性和時(shí)滯性等過(guò)程特性，傳統(tǒng)控制方法難以滿足熔煉熱工過(guò)程的溫度控制要求?；趪?guó)內(nèi)外相關(guān)或相近文獻(xiàn)的研究，結(jié)合氧氣底吹爐熔煉熱工過(guò)程特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)氧氣底吹爐熔煉熱工過(guò)程進(jìn)行機(jī)理

3、解析，構(gòu)建了氧氣底吹爐熔煉熱工過(guò)程的對(duì)象模型。針對(duì)熔煉熱工溫度過(guò)程對(duì)象模型呈現(xiàn)的時(shí)滯和時(shí)變特性，采用Smith預(yù)估控制器補(bǔ)償對(duì)象模型的時(shí)滯，配置模型參考自適應(yīng)算法，彌補(bǔ)常規(guī)Smith預(yù)估控制器對(duì)模型要求較高、難以適應(yīng)模型失配的算法特性。面向快速聚類熔煉熱工溫度過(guò)程的溫度梯次需求，采用模糊控制器對(duì)PID參數(shù)實(shí)時(shí)映射調(diào)節(jié)。綜合文獻(xiàn)分析、工藝模型特性和算法適應(yīng)性，建立了熔煉熱工溫度過(guò)程基于自適應(yīng)Smith的模糊PID控制方案，對(duì)氧氣底吹爐熔煉

4、溫度過(guò)程進(jìn)行控制。通過(guò)仿真充分表明該方法在模型失配情況下也能夠具有良好的控制效果。
　　以基于自適應(yīng)Smith的模糊PID控制算法為核心，從硬件和軟件兩方面對(duì)氧氣底吹爐熔煉溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)?？刂栖浖杉斜O(jiān)控、分布測(cè)控、聯(lián)網(wǎng)通信等部分組成，采用面向?qū)ο蟮倪^(guò)程控制編程方式編制。硬件采用FCS(Fieldbus Control System)分布式架構(gòu)，通過(guò)基于自適應(yīng)Smith模糊PID控制器的FCS監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氧氣底吹爐熔