水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的建模與預(yù)測控制研究.pdf

1、水泥是我國基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展必不可少的基本原材料，其生產(chǎn)中重要的一個環(huán)節(jié)為水泥聯(lián)合粉磨。該環(huán)節(jié)是由穩(wěn)流倉、輥壓機、打散機（V型選粉機）、磨機、選粉機以及主排風機等設(shè)備組成的復(fù)雜系統(tǒng)，其中穩(wěn)流倉和水泥粒度對水泥生產(chǎn)穩(wěn)定及質(zhì)量有著重要的影響。為此，本文圍繞穩(wěn)流倉和水泥粒度兩個重心，開展水泥粉磨建模與預(yù)測控制研究工作。具體研究工作如下：
　?。?）針對帶有水泥粒度的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)建模問題，給出一種分工況的聯(lián)合粉磨粒度建模方法。依據(jù)聯(lián)合粉磨

2、工藝和在線粒度分析儀，分析關(guān)鍵變量之間的相互影響關(guān)系，并通過歷史數(shù)據(jù)劃分了水泥粒度工況模板（兩個典型工況區(qū)間）；采用滑動平均濾波方法降低歷史數(shù)據(jù)噪聲對建模的影響；針對典型工況1，采用回歸分析算法建立多輸入單輸出的粒度模型；針對典型工況2，采用最小二乘支持向量機（LS_SVM）進行了相應(yīng)建模；仿真結(jié)果說明基于水泥粒度工況模版所建立的模型能夠較好地描述水泥粒度動態(tài)變化過程。
　?。?）為實現(xiàn)聯(lián)合粉磨穩(wěn)流倉的穩(wěn)定控制，給出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

3、極限學(xué)習(xí)機(ELMNN)的建模以及內(nèi)模控制。基于聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝和變量關(guān)系分析，確定了喂料量為影響穩(wěn)流倉料位主要因素；采用滑動平均濾波對數(shù)據(jù)進行降噪；利用ELMNN建立穩(wěn)流倉內(nèi)部模型，通過Taylor級數(shù)設(shè)計了穩(wěn)流倉內(nèi)?？刂破?，并分析了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；仿真結(jié)果說明所提出的建模方法和控制器能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)流倉料位穩(wěn)定控制。
　　（3）針對帶有非線性的水泥聯(lián)合粉磨粒度（<45μm篩余）穩(wěn)定控制問題，給出一種基于模型的廣義預(yù)測粒度控制方法。

4、基于（1）中所建立的典型工況1模型，通過受控自回歸積分滑動平均模型（CARIMA）和長時段的優(yōu)化性能指標，設(shè)計了廣義預(yù)測粒度控制器；借助粒度閉環(huán)傳遞函數(shù)，將粒度閉環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為粒度內(nèi)模結(jié)構(gòu)形式，并分析了閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性；仿真結(jié)果證明了所提出方法的有效性。
　?。?）在（1）~（3）的研究成果基礎(chǔ)上，將專家系統(tǒng)、Bang-Bang控制、內(nèi)?？刂埔约皬V義預(yù)測控制算法相結(jié)合，構(gòu)建了水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的自動控制軟件平臺。工程應(yīng)用說明該平臺具有良