基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)的電解槽優(yōu)化控制.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，人們對(duì)鋁的需求越來越大，同時(shí)由于原材料、能源的日趨緊張，國(guó)家提倡低碳高效的政策，因此如何提高鋁電解效率，延長(zhǎng)電解槽使用周期，節(jié)約能源成了鋁電解行業(yè)工藝技術(shù)研究的方向。
　　本文針對(duì)目前鋁電解行業(yè)的生產(chǎn)控制狀況，以中國(guó)鋁業(yè)貴州分公司電解車間160KA預(yù)焙槽控制系統(tǒng)技術(shù)改造為背景，提出了基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)的電解槽優(yōu)化控制方案并從三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)鋁電解生產(chǎn)工藝過程復(fù)雜和技術(shù)參數(shù)難以全面檢測(cè)的問題，論文以歷史數(shù)據(jù)和實(shí)

2、時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，描述了知識(shí)獲取、知識(shí)表達(dá)以及知識(shí)管理等關(guān)鍵技術(shù)，利用先進(jìn)的知識(shí)驅(qū)動(dòng)方法來解決復(fù)雜數(shù)據(jù)模型的建立。對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了SOM聚類分析并利用遺傳優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)分類后數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立電解槽槽況識(shí)別模型；針對(duì)電解槽中氧化鋁濃度難以準(zhǔn)確跟蹤控制的問題，論文利用模糊解耦的方式，對(duì)槽電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值處理得到新數(shù)據(jù)樣本，結(jié)合專家知識(shí)建立氧化鋁濃度檢測(cè)模型。利用最小二乘遞推方法辨識(shí)了電解槽特征控制模型；針對(duì)電解槽的兩個(gè)控制參數(shù)下料間隔（

3、NB）和給定槽電阻值是相互影響的，控制系統(tǒng)采用仿人智能控制與模糊邏輯控制相結(jié)合的算法，根據(jù)上述兩個(gè)模型推理得到的槽況以及氧化鋁濃度制定控制策略，在特征控制模型基礎(chǔ)上改變?cè)O(shè)定槽電阻值以及氧化鋁下料間隔，使得電解槽控制更快速、更精確、更高效。根據(jù)具體的算法應(yīng)用MATLAB對(duì)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化控制優(yōu)于傳統(tǒng)控制算法，仿人控制結(jié)合模糊控制使整個(gè)電解槽控制系統(tǒng)具有良好的魯棒性，控制效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的控制模式，從而可