| 作者： | 王法权 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 高宪文;刘永国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 焦炉生产;集气管;压力控制系统;模糊解耦控制算法;仿真模型 |
| 摘要： | 在钢铁企业中，焦炭质量和产量对后续产品的生产有着至关重要的影响，而集气管压力过高或者过低都会影响焦炭的质量，同时焦炉集气管压力的稳定是焦炉正常生产的重要保证，对焦炉寿命和环境污染防控有重要作用。因此集气管的压力的稳定对于焦炭生产的意义重大，是提高焦炭产量与质量、延长焦炉寿命、节约能源、减少环境污染的重要措施。 但是，在焦炉生产过程中，存在着多种干扰因素影响集气管压力的稳定。如Proven系统的操作，四大机车的装煤、推焦过程，鼓风机的吸力变化和加热温度、周期的变化及多焦炉、多集气管之间的耦合等都将对集气管压力形成扰动。由此可见，焦炉集气管压力控制系统是一个具有强干扰、非线性、多变量且时变的复杂控制系统。 本文以首钢京唐公司现场实际生产运行情况为基础背景，以现场实际的设备运行状态为研究对象，联系京唐公司对焦炉生产工艺的实际需求，将对集气管压力控制问题进行了深入分析。 首先，针对单集气管扰动剧烈，非线性、时变性强的运行特性，设计自整定模糊PID控制器。该控制器的控制特点是根据集气管压力的时时变化，不断调整控制器的PID参数，使系统保持良好的动态性能和稳态性能。 其次，在对多焦炉集气管进行不对称特性与耦合关系分析的基础上，本文设计了模糊解耦控制算法，通过对模糊控制规则的设计实现解耦控制，消除相互影响，保证各集气管系统压力稳定在给定范围内。 最后，利用MATLAB软件，建立了焦炉集气管压力系统及其控制系统的仿真模型，对所设计的模糊算法、模糊PID控制算法、模糊解耦控制算法进行仿真分析。通过对输出响应曲线的观察，验证算法的合理性和有效性。 |