蓄熱式加熱爐智能建模方法研究.pdf

1、蓄熱式加熱爐是上世紀90年代逐步出現(xiàn)的鋼材熱軋生產(chǎn)線主要熱工設備，其對鋼材加熱質量的好壞直接影響鋼產(chǎn)品質量。特別是在能源日益緊張的今天，如何進一步提高產(chǎn)品質量，同時降低能耗具有更加重要的意義。 本文以蓄熱式步進梁加熱爐為研究背景，簡單介紹了蓄熱式加熱爐概況和智能算法。根據(jù)對以往采用的機理建模方法和一些智能建模方法的研究和分析，本文提出了一種基于遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡相結合的加熱爐鋼坯溫度數(shù)學模型，和基于遺傳算法熱物性參數(shù)尋優(yōu)的非

2、穩(wěn)態(tài)有限差分方程建立的鋼溫數(shù)學模型及爐溫優(yōu)化設定的方法。 鋼坯在爐內的溫度分布尤其是在出爐口處鋼坯表面溫度和斷面溫差對于實現(xiàn)加熱爐的閉環(huán)最優(yōu)控制和預測鋼坯的軋制效果具有重要的意義，因此，加熱爐只有合理控制鋼坯出爐溫度及其分布才能保證軋制質量、降低加熱爐燃料的消耗。生產(chǎn)實踐中，一般基礎自動化控制認為合理的爐內溫度制度就能加熱出合適的鋼坯，人們還無法直接測量移動鋼坯在爐內的溫度分布，鋼坯只有出爐后才能知道出鋼溫度是否合格。這樣就不能

3、對鋼溫進行跟蹤而且一旦出現(xiàn)出鋼溫度不合格就已經(jīng)無法挽回了。一般方法是建立加熱爐的鋼溫數(shù)學模型推算出爐內鋼坯溫度進而通過數(shù)學模型建立最佳的爐溫制度，用于改善鋼坯加熱質量。 本文首先采用的智能建模是通過遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡相結合的方法建立的；然后基于熱物性參數(shù)的GA尋優(yōu)結合非穩(wěn)態(tài)有限差分法又建立了一種鋼溫模型。以往的機理建模，大都都是建立在大量的模型假設的基礎之上。在取得大量易獲得的過程數(shù)據(jù)的基礎上，第一個模型利用遺傳算法來初確定