烧结混合料水分控制系统的设计与建模研究

摘要

烧结生产为高炉炼铁提供原料，是炼铁工业的重要环节。烧结矿的产质量与烧结混合料的透气性关系密切，而适宜的水分含量才能保证混合料的透气性。为使混合料中水分得到准确控制，本文结合天津钢铁集团有限公司第二烧结厂实际情况，进行了混合料水分控制方案的研究以及水分控制系统的设计，并对所设计的控制系统进行建模与仿真。
　　文中首先简述了烧结料水分检测和控制的研究现状及其可行性，然后介绍了烧结生产的工艺流程，着重介绍了烧结料配混过程的工艺以及水分对烧结生产的影响;最后确定了水分控制的方案，并按照该方案设计了烧结混合料水分控制系统。
　　水分控制系统由一混水分控制系统和二混水分控制系统组成。针对一混水分控制系统，文中设计并建立了前馈加污泥计算模型、模糊PID控制模型和内环加污泥控制模型。由于二混水分控制系统与一混控制系统类似，本文简述了其中前馈与反馈的控制模型。
　　为提高水分控制系统中控制准确度，本文进一步建立了真实加水量模型和生石灰消化模型，详细的介绍和说明了模型的建立过程和最终模型确定。同时文中也对一混控制对象进行了建模。这些模型的建立，是对烧结混合料水分控制系统的修正补足。
　　本文最后通过simulink对控制系统进行仿真分析，对比了常规PID和模糊PID的控制效果，证明了本控制方案的可行与优越性，以此为实际生产提供了有力的参考。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景与其意义

1．2 烧结料水分控制的可行性分析

1．3 本文的主要工作

第2章 烧结配混过程的工艺分析

2．1 烧结对高炉炼铁的意义

2．2 烧结生产的工艺流程

2．3 配混过程的工艺分析

2．3．1 配混过程工艺

2．3．2 烧结料配混的特征

2．3．3 烧结生产中水分的来源和作用

2．4 本章小结

第3章 烧结混合料水分控制系统设计

3．1 控制系统总体结构

3．2 烧结料水分控制方案

3．2．1 烧结料的水分检测方法及其特点

3．2．2 烧结料的水分控制

3．3 一混水分控制系统设计

3．3．1 一混水分控制方案

3．3．2 前馈计算模型

3．3．3 参数自整定PID控制

3．4 二混水分控制系统设计

3．5 本章小结

第4章 烧结混合料水分控制系统的建模

4．1 系统建模方法及步骤

4．1．1 建模的方法

4．1．2 建模的步骤

4．2 真实加水量模型

4．3 生石灰消化模型

4．4 一混水分控制对象模型

4．4．1 内环流量控制对象的数学模型

4．4．2 外环水分控制对象的数学模型

4．5 本章小结

第5章 控制系统的仿真

5．1 系统仿真简述

5．1．1 仿真的分类

5．1．2 仿真的特点

5．1．3 仿真的过程

5．2 控制系统的Simulink仿真

5．3 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢