基于质量反馈的水幕冷却过程的智能控制系统的研究

摘要

该论文首先对水幕冷却过程的受控对象进行了深入的理论分析和研究,提出了基于遗传算法的水幕冷却过程的多级智能控制系统方案,把遗传算法、模糊控制、多级递阶智能控制的理论和方法应用到水幕冷却过程建模型和控制中,并在控制级中对水幕的上、下幕流量控制对象进行了模糊建模,采用了双闭环流量比值模糊控制的控制策略进行了仿真研究,结果表明了所建的模型是可靠的,所提出的方案是可行的,控制性能品质满足生产工艺的要求;接着,把遗传算法和模糊控制技术有机地结合起来,对其中的模糊控制器的控制规则进行了调整和优化,进一步设计了基于遗传算法的双闭环流量比值模糊控制系统,仿真结果表明优比后的控制系统和未优化前的控制系统相比较,其超调量、调整时间、余差等控制品质得到了较大的提高和改善,控冷效果更为理想,证实了遗传算法和模糊控制技术结合在解决优化问题上的有效性.最后,对影响水幕冷却效果的各个主要控制冷参数进行了深入的理论分析,确定了主要的控冷工艺参数的设定值计算模型.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1我国中厚板生产概述和中厚板在钢铁工业的重要性

1.2水幕冷却技术的国内外发展动态

1.2.1控制冷却技术发展状况

1.2.2国外控制冷却技术的发展

1.2.3我国中厚板控制冷却技术的生产应用现状

1.3我国自主研究开发水幕冷却技术的重要意义

1.4模糊控制理论与方法为研究和开发新型水幕控冷技术提供了强有力的工具

1.4.1模糊控制理论与方法的历史发展状况

1.4.2模糊控制理论与方法的发展趋势

1.4.3水幕冷却控制的研究引入模糊控制理论与方法的必要性、可行性

1.5本文的主要工作

第2章水幕冷却过程的多级递阶智能控制方案的研究

2.1水幕冷却的基本原理和特点

2.1.1水幕冷却的基本原理

2.1.2水幕冷却的特点

2.2水幕冷却系统的控制对象分析

2.3水幕冷却系统的多级递阶智能控制方案

2.3.1多级递阶智能控制的基本原理

2.3.2中厚板水幕冷却过程的系统分析与设计要求

2.3.3水幕冷却过程的多级递阶智能控制方案的提出

2.4本章小结

第3章水幕流量过程的建模与控制的研究

3.1双闭环流量比值模糊控制系统的研究

3.1.1问题分析

3.1.2采用双闭环流量比值模糊控制系统方案的必要性

3.1.3 闭环流量比值模糊控制系统方案的实现

3.1.4仿真结果和结论

3.2遗传算法与模糊控制相结合的优化技术

3.2.1遗传算法的发展状况

3.2.2遗传算法与模糊控制相结合的优化技术的应用

3.3双闭环流量比值模糊控制系统的优化

3.3.1基于遗传算法的双闭环流量比值模糊控制系统

3.3.2上水幕流量模糊控制器的模糊控制规则的调整

3.3.3用遗传算法优化上水幕流量模糊控制器的模糊控制规则

3.3.4仿真结果和结论

3.4本章小结

第4章水幕冷却过程的控冷工艺参数模型的研究

4.1首钢中厚板水幕冷却过程的生产工艺和系统构成

4.1.1首钢中厚板水幕冷却过程的生产工艺

4.1.2首钢中厚板水幕冷却系统的构成

4.2水幕冷却系统的控冷工艺参数分析与确定

4.2.1各因素对水幕冷却效果的影响

4.2.2水幕冷却系统的控冷工艺参数确定

4.3各个工艺参数设定值的计算模型

4.3.1开冷温度设定值预报模型

4.3.2水幕流量设定值计算模型的确定

4.3.3 工艺参数设定值的计算模型的现场实验和参数的确定

4.4整个系统的仿真结果

4.5本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢