多变量系统的解耦分析及其在LD转炉控制系统的应用

摘要

该文从介绍LD转炉控制对象的工艺流程和数学模型入手,从不同的角度出发,分别利用两种方法建立了LD转炉控制对象的含碳量和温度的数学模型;针对LD转炉控制对象的热功过程复杂、具有时变、分布参数和非线性等特性,所以在数学模型的建立过程中进行了线性化处理,以保证系统设计的顺利进行.同时,对该控制对象的多变量耦合情况作了深入细致的分析,得出了转炉控制对象的传递函数矩阵;并且,为了分析和研究该文的控制对象,该人详细地对多变量控制系统的结构形式、性能指标、关联性等给出了定性及定量的描述.该文应用了目前比较广泛使用的逆奈奎斯特阵列法、序列回差法对LD转炉控制对象分别作了解耦设计.同时,对以上两种方法作了比较分析、并对解耦后的多变量控制对象作了仿真研究.

目录

中英文摘要

第一章 概述

§1.1控制理论的发展历史

§1.2多变量理论的发展概况

§1.3主要工作

第二章 LD转炉炼钢工艺流程

§2.1 LD转炉炼钢冶炼过程介绍

§2.2 LD转炉炼钢工艺制度

§2.3钢铁企业短流程生产线介绍

§2.4静态和动态数学模型的建立

2.4.1静态数学模型的建立

2.4.2动态数学模型的建立

2.4.3转炉熔池碳含量和温度计算

第三章 多变量系统概述

§3.1多变量系统的一般结构和基本关系式

§3.2多变量系统的极点、零点及解耦零点

3.2.1多变量系统的极点和模态

3.2.2传递函数矩阵的极点和零点

§3.3多变量控制系统的性能指标

3.3.1多变量系统的稳定性

3.3.2多变量系统的关联性及整体性

3.3.3多变量系统的静态误差

§3.4多变量系统的频域设计的特点

第四章 LD转炉控制系统的解耦设计

§4.1逆奈奎斯特阵列设计方法基本设计思想

4.1.1对角优势系统的奈奎斯特稳定判据及Ostrowski定理

4.1.2对角优势的实现和预补偿器的设计

4.1.3逆奈奎斯特方法小结

§4.2序列回差设计方法的基本设计思想

§4.3序列回差法设计控制器的迭代公式

§4.4序列回差法设计指标的描述

§4.5序列回差法设计控制器

§4.6序列回差设计方法小结

第五章结论

参考文献

致谢