| 作者： | 周检平 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 关守平;胡丕俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 专家控制;炉况控制;推理机;数学模型;高炉冶炼 |
| 摘要： | 由于高炉冶炼过程的复杂性，长期以来高炉过程的控制主要依赖于人们在生产实践中所积累的种种经验。随着控制理论的提高和信息产业的发展，人们结合数据库技术，人工智能理论和神经元网络知识来研究高炉的冶炼过程。七、八十年代日本人建立了几十个数学模型，在原燃料稳定的情况下，模型的效果是显著的。之后日本人又将专家控制系统技术用于高炉过程控制并取得了可喜的成就。芬兰Rautaruukki公司的高炉专家控制系统是在引进日本专家控制系统的基础上加以提炼而成。为提高首钢高炉自动化控制水平和提升高炉工长的冶炼水平，2001年首钢决定与芬兰Rautaruukki公司联合开发高炉过程控制技术。首钢高炉专家控制系统是一种基于规则的系统，模拟工长思维过程，利用工长和专家的经验对复杂过程进行跟踪，控制和管理。通过计算炉热指数，预报铁水温度和铁水含硅量来监测和控制炉温；通过计算炉墙热负荷，炉缸侵蚀模型，判断渣皮的形成与脱落等现象来控制和管理炉型；通过高炉煤气利用情况，煤气流的变化和分布，滑料孔现象，滑料现象，悬料现象，管道形成，压损的变化，透气情况，原燃料质量的变化，高炉边缘和中心区的活跃情况来控制炉况的顺行。同时还研究了根据碱度平衡来计算炉渣成分的炉料计算模型，根据炉料运动轨迹来分析的炉料分布模型和根据计算理论产铁速度和实际出铁速度来分析的炉缸渣铁平衡模型。模型是对高炉局部的分析，是专家控制系统的组成部分和必要的补充。首钢二号高炉专家控制系统于2002年10月份通过验收。之后工长经过一个月左右的跟踪和验证，发现高炉专家控制系统对炉温的预报方面达到了令人满意的结果。炉缸中渣铁平衡的控制与管理由于原始数据不完备，该功能没有达到理想的效果。 各个功能的实现离不开大量的技术计算，推理规则和用户界面，本文将从高炉专家控制系统分析，设计，知识表达与推理机设计与实现，用户界面设计与实现，数学模型的实现，数据采集与有效性判断，技术计算领域详细探索高炉专家控制系统的研究，开发与实现过程。 |