水泥生料立磨粉磨过程智能控制方法研究与应用
文献类型：学位论文
| 作者 | 宁艳艳 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05-28 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 苑明哲 |
| 关键词 | 广义预测PID 工况识别 故障诊断 立磨 |
| 其他题名 | Research and Application of Intelligent Control for Cement Raw Material Grinding Process with Vertical Roller Mill |
| 学位专业 | 控制理论与控制工程 |
| 中文摘要 | 生料粉磨是水泥生产过程中的重要环节，也是耗能较多的环节。生料粉磨系统运行的稳定性和运行效率直接影响到整个水泥生产过程的生产能力、能耗等各项经济指标。立式辊磨机（简称立磨)作为目前应用最广的生料粉磨设备，其运行稳定性至关重要。但是，立磨粉磨系统是一个生产工况变化大、非线性、慢时变、大滞后和多变量的复杂对象，难以建立精确的数学模型，常规控制算法也很难达到理想的控制效果，本文采用智能控制策略对立磨粉磨系统进行有效控制。 文中针对立磨控制系统存在的实际问题，进行了过程回路智能控制、故障诊断、控制系统设计和软件实现、实际应用等方面的研究，具体内容如下： (1) 对生料立磨粉磨系统特性作了详细分析，从料床稳定的角度出发，确定影响立磨系统稳定性的关键工艺参数；结合工艺和操作经验，进行了控制需求分析，对立磨粉磨系统设计了四个单回路控制：压差控制回路、出口温度控制回路、入口温度控制回路和入口负压控制回路。 (2) 提出了广义预测PID控制算法来实现磨内压差的稳定控制。该算法借助广义预测控制算法参数的递推关系，自动整定控制参数。MATLAB仿真结果表明该算法不仅能实现压差的稳定控制，还在系统实时性、抗干扰性和鲁棒性等方面有较好的效果。 (3) 针对磨机出口温度、入口温度和入口负压三个工艺参数自身的特点，分别设计智能PID控制回路、DMC控制回路和经典PID控制回路实现工艺参数的稳定控制。 (4) 基于简单的工况识别方法，设计了生料立磨粉磨过程正常工况和异常工况下的控制策略，正常工况下采用(2)和(3)所述的控制算法维持系统稳定；异常工况下采用基于规则的专家控制方法，使系统回到稳定工作状态。 (5) 通过归纳总结领域专家及操作人员的运行经验，建立基于规则的专家知识库，实现粉磨过程故障诊断及处理。在故障出现时，根据权重匹配程度能准确推理出故障类型，找出故障原因，并用于指导操作人员的实际操作，及时消除故障，保证立磨系统的安全稳定运行。 (6) 设计并实现智能控制系统软件，实际应用表明保证了立磨粉磨系统运行的稳定性，提高了粉磨系统运行的自动化水平，提高了粉磨效率，降低了能耗。 |
| 索取号 | TP273/N44/2012 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 分类号 | TP273 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9418]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_信息服务与智能控制技术研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宁艳艳. 水泥生料立磨粉磨过程智能控制方法研究与应用[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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