煤氣混合解耦控制方法的研究.pdf

1、在鋼鐵企業(yè)中，一些設(shè)備如高爐、焦爐和轉(zhuǎn)爐都會生成副產(chǎn)品---煤氣。將這些煤氣合理的利用起來，不僅節(jié)約能源，而且降低環(huán)境污染，是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。將不同種類的煤氣根據(jù)鋼鐵生產(chǎn)的實際工藝情況，分類加以利用是各個鋼鐵企業(yè)的普遍做法。在實際應(yīng)用中，將兩種或兩種以上的煤氣混合利用的方法，在鋼鐵企業(yè)中是最常用的一種方式。
　　混合煤氣在實際使用時用戶往往要求混合氣的熱值和壓力穩(wěn)定，但是混合過程中由于受到用戶用量的變化，來氣壓力的波動的影響，

2、使得混合煤氣的熱值和壓力經(jīng)常處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。如何控制混合煤氣的壓力和熱值，滿足生產(chǎn)工藝的要求，對于控制方法，控制系統(tǒng)提出了更高的要求。同時混合煤氣熟值和壓力穩(wěn)定與否，影響到煤氣質(zhì)量、設(shè)備壽命、生產(chǎn)環(huán)境以及鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此研究煤氣混合過程控制對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。
　　煤氣混合過程是一個高度復(fù)雜的工業(yè)過程，具有多變量強耦合、非線性、不確定性、時變、難以建立數(shù)學(xué)模型等控制難點。使用傳統(tǒng)PID控制難以解決，采用模糊解

3、耦的方法不但可以系統(tǒng)地非線性，還能將多變量系統(tǒng)進行解耦，很好地解決系統(tǒng)的耦合問題，從而為解決煤氣混合控制提供了一個新的方法。
　　本文在第一章對煤氣混合的相關(guān)技術(shù)做了簡要的介紹。包括研究的背景，研究的意義。在第二章，在充分分析煤氣混合過程的特點和控制難點的基礎(chǔ)上，提出一種智能集成解耦控制算法。并實現(xiàn)解耦控制。其中，重點介紹了煤氣混合過程，在第三章，重點闡述了西門子S7-400H。第四章中，針對煤氣混合過程單變量的變化特性，利用專家

4、控制算法對特殊工況條件下的模糊控制輸出作適當調(diào)整;然后，采用模糊解耦控制算法實現(xiàn)煤氣混合過程的多變量之間的解耦。
　　本文在總結(jié)操作人員的經(jīng)驗，分析煤氣混合過程特性和蝶閥屬性的基礎(chǔ)上，采用基于專家規(guī)則的模糊解耦控制算法，克服回路間的相互干擾，近似地將多變量過程分解為獨立的單輸入單輸出過程。提出了熱值/壓力模糊控制器的設(shè)計，設(shè)計了蝶閥控制器。通過分析蝶閥屬性，推導(dǎo)蝶閥并聯(lián)、串聯(lián)的相對增益矩陣，給出煤氣熱值壓力解耦控制規(guī)則的設(shè)計，該方