氧化铝熟料烧成回转窑温度设定控制软件的研究与开发

摘要

本文结合某铝厂熟料窑自动化工程项目中回转窑智能控制系统的研制开发过程，针对该系统中烧成带温度设定存在的问题，进一步开展了科学研究、软件改进和工程实际应用工作。本文的主要内容如下： 1.采用机器学习技术中的强化学习方法，利用回转窑人机交互智能控制系统中的人工干预信息作为奖赏信号，以回转窑过程烧成带温度、生料流量、用煤量检测信息构建学习系统Agent的环境状态集，以烧成带温度设定作为学习系统Agent的动作输出，提出了基于人机交互信息和回转窑过程检测信息的Q学习烧成带温度设定方法。 2.将上述方法与人工设定方法、基于案例指导的设定方法相结合，提出了烧成带温度智能设定的混合方法。 3.在控制系统中设计和开发了烧成带温度智能设定软件，成功应用于该铝厂的回转窑过程控制中，取得了一定的应用成效，使得烧成带温度设定能在生料浆成分波动时及时调节，提高了控制系统自适应能力，增强了控制系统的在线学习能力，对于实现熟料烧成回转窑过程的自动控制和优化运行具有一定的理论意义和实用价值。

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第一章绪论

1.1回转窑过程控制技术研究及应用现状

1.1.1国外氧化铝熟料烧成回转窑过程控制技术应用现状

1.1.2我国氧化铝熟料烧成回转窑过程控制技术应用现状

1.1.3我国氧化铝熟料烧成回转窑过程控制技术的发展方向

1.2机器学习技术的研究与应用概述

1.2.1机器学习基本概念

1.2.2机器学习的发展

1.2.3机器学习的三种基本类型

1.3人机交互技术概述

1.4氧化铝回转窑烧成带温度设定控制软件开发的背景和意义

1.5本文的主要工作

第二章氧化铝熟料烧成回转窑过程控制系统

2.1氧化铝熟料烧成工艺流程

2.2回转窑熟料烧成过程描述及控制难点分析

2.2.1工序工艺指标

2.2.2影响氧化铝熟料烧成质量的因素分析

2.2.3控制难点分析

2.2.4主要输入输出变量

2.3氧化铝熟料烧成回转窑智能控制系统简介

2.3.1回转窑智能控制策略

2.3.2硬件系统

2.3.3监控软件功能概述

第三章氧化铝熟料烧成回转窑温度设定方法的研究

3.1氧化铝回转窑控制系统烧成温度设定控制存在的问题

3.2强化学习、Q学习及相关算法

3.2.1强化学习

3.2.2 Q学习

3.3基于Q学习的氧化铝回转窑烧成带温度设定方法

3.3.1环境状态集的确定

3.3.2系统动作集的确定

3.3.3系统动作的选择策略

3.3.4环境奖赏函数的确定

3.3.5基于Q学习的氧化铝回转窑烧成带温度设定方法

3.4氧化铝回转窑烧成带温度智能设定方法

第四章氧化铝回转窑烧成带温度智能设定控制软件的设计与开发

4.1氧化铝回转窑烧成带温度智能设定控制软件的工作流程

4.2 Q学习氧化铝回转窑烧成带温度设定方式的工作流程

第五章氧化铝回转窑烧成带温度智能设定控制软件的工程应用

第六章结束语

参考文献

致谢