论文部分内容阅读
本课题为“985工程”炼钢-精炼-连铸流程的控制系统集成与流程综合优化实验研究平台建设中的子课题,主要完成了LF精炼炉部分的实验平台终点温度控制系统的设计与实现。该实验平台可以在实验室环境下真实再现实际精炼工艺流程及控制过程,为工业生产的自动化控制与优化研究奠定基础。本文的主要研究内容如下：(1)LF炉实验研究平台控制系统的设计。在LF炉模拟实物与控制系统的基础上,实现LF炉与其他实验平台设备的联网,并完成PLC的模拟实物的控制,并与上位机WinCC界面组态；联动LF炉模拟实物与虚拟现实平台,实现操作平台上同时控制虚拟界面和模拟实物,建成LF炉基础实验平台；(2)基于BP神经网络的LF炉终点温度预报模型的建立。根据能量守恒定律,在研究分析LF炉终点温度影响因素的基础上,通过三明钢厂现场采集数据的输入和训练建立预报模型；通过81组数据验证,LF炉终点温度预报精度为,温度在绝对误差±10。C内命中率为75.4%；最后建立LF炉终点温度预报平台；(3)LF炉终点温度控制的研究和实现。在LF炉终点温度预报模型和机理过程预报的基础上,采用分步控制的思想,在精炼初期经过终点温度的预报和模糊算法的温差校正,实现终点预报温度与目标温度的仿真误差在±1。C范围内；在精炼过程中,以检测温度作为输入温度预报终点温度,并采用模糊算法实现温度偏差的校正,仿真误差在±1℃范围内；最后编写接口,把MATLAB中仿真产生的控制信息在实验平台的模拟实物控制系统中实现,并监控控制过程。通过本课题的研究,为LF炉实验平台的建设和终点温度的控制提供有借鉴意义的方法。