基于模糊控制对JCKPA窑法磷酸工艺复合球团干燥过程计算机控制系统的研究

摘要

JCKPA窑法磷酸工艺是长沙矿冶研究院开发的一种全新的磷酸生产工艺，这种生产工艺不同于传统的湿法和热法磷酸的制备方法，是一种更加高效、经济、节能、环保的磷酸制造方法。目前该工艺已经进入工业化示范阶段，为了保障JCKPA工艺生产过程能稳定运行，需要开发一套适用于该工艺的自动化生产控制装置，本课题是针对该套自动化控制系统中的一个主要环节—复合球团干燥过程进行控制技术的研究。
　　为了实现 JCKPA窑法磷酸工艺中球团干燥过程能够自动化生产的目的，本文做了以下工作：
　　（1）学习了JCKPA窑法磷酸工艺中球团干燥的机理，对球团干燥过程的三个干燥段所需的风量进行了计算，计算结果为球团干燥过程自动控制方案的设计提供了数据依据。
　　（2）研究了JCKPA窑法磷酸工艺的带控制点的流程图，根据流程图和球团干燥的工艺需求，对球团干燥过程的自动控制方案进行了设计，分成了链板干燥机球团料层高度控制系统和球团干燥过程水分模糊控制系统两个部分。
　　（3）运用了模糊控制技术对链板干燥机球团料层高度控制系统和球团干燥过程水分模糊控制系统中模糊控制器进行了设计，使用 MATLAB软件对两套控制系统建立了仿真模型，通过MATLAB对仿真模型进行了仿真。
　　通过本课题的研究，得到了一种可以实现 JCKPA窑法磷酸工艺中球团干燥过程计算机自动控制的方案。通过仿真，实现了料层高度控制在200mm和球团水分在0.5％~1%之间的控制目标，证明了自动控制方案的可行性，同时还为 JCKPA窑法磷酸全厂的自动化控制设计方案提供了参考。

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第一章 引言

1.1本研究课题的目的和意义

1.2 JCKPA窑法磷酸新工艺及球团干燥过程在工艺中的重要性

1.3设计的JCKPA窑法磷酸新工艺的整体控制方案

1.4 JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥过程自动控制的设计方案

1.5模糊控制及其在工业过程控制中的应用

1.6模糊控制技术实现对JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥过程的控制

1.7用MATLAB进行模糊控制器的仿真

第二章 JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥过程计算机控制系统的研究

2.1 JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥的机理

2.2设计的JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥过程的带控制点流程图

2.3 JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥过程自动控制方案的确定

第三章 模糊控制理论及JCKPA窑法磷酸新工艺球团干燥过程人工智能模糊控制系统的设计

3.1模糊控制的理论基础

3.2球团第二干燥段风温、风量比值模糊控制系统的设计

3.3球团第三干燥段风温、风量比值模糊控制系统的设计

3.4球团干燥过程水分模糊控制系统的设计

3.5链板干燥机料层高度模糊控制系统的设计

第四章 仿真模拟

4.1球团第二干燥段风温、风量模糊控制系统仿真结果分析

4.2球团第三干燥段风温、风量模糊控制系统仿真结果分析

4.3球团干燥过程水分模糊控制系统仿真结果分析

4.4链板干燥机料层高度模糊控制器仿真结果分析

第五章 结论

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果