Моделирование и управления контуром измельчения цемента на основе применения импульсных прогнозирующих моделей

• Автор: Браун-Аквей Виллиам Лесли
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ
ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
1.1 Технологический процесс производства цемента
1.1.1 Характеристика получаемой продукции
1.1.2 Особенности производства цемента в Гане
1.1.3 Процесс измельчения цемента
1.1.4 Описание конструкции технологического агрегата
1.2 Управление шаровой мельницей
1.2.1 Системы автоматизации процесса измельчения цементного клинкера
1.3 Управление с прогнозирующими моделями (УПМ)
1.4 Элементы УПМ
1.5 Применение УПМ в промышленности
1.6 Обзор принципов настройки УПМ
1.7 Выводы к главе
2 РАЗРАБОТКА МАТРИЧНОЙ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 31 ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
2.1 Математические модели, используемые в задачах оценки состояний технологического процесса измельчения
2.1.1 Кинетические модели процесса измельчения
2.1.2 Энергетические модели процесса измельчения
2.2 Разработка модели замкнутого цикла измельчения на основе цепей Маркова
2.2.1 Дискретная цепь Маркова
2.2.2 Матрица переходных вероятностей
2.3 Матрица измельчения
2.3.1 Множество вычислительных сит
2.3.2 Функции отбора и дробления

2.3.3 Состав матрицы измельчения
2.4 Матрица классификации
2.5 Матричная модель замкнутой схемы измельчения
2.5.1. Построение матрицы схемы
2.5.2. Численное стационарное решение
2.6 Выводы к главе
3 СБОР И АНАЛИЗ ДАННЫХ НА ОПЫТНОМ ЗАВОДЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДЕЛИ
3.1 Сбор и анализ данных на опытном заводе
3.1.1 Цикл измельчения на опытном заводе
3.1.2 Дискретизация данных процесса
3.1.3 Анализ данных о гранулометрическом составе всех материальных потоков
3.1.4 Анализ результатов испытания
3.2 Определение модели замкнутой схемы измельчения
3.2.1 Идеальная кривая КПД сорта частиц
3.2.2 Параметрическая реакция контура
3.3 Проверка адекватности модели
3.4 Выводы к главе
4 РАЗРАБОТКА РЕГУЛЯРИЗОВАННОЙ ПРОГНОЗИРУЮЩЕЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ С2-НОРМЫ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНЕЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
4.1 Модель прогнозирующего управления на основе импульсной
характеристики конечной длительности (КИХ)
4.1.1 Технологическая установка и измерительные устройства
4.1.2 Регулятор
4.1.3 Простой оценочный модуль
4.2 Модель прогнозирующего управления с мягкими ограничениями

4.2.1 Постановка задачи расчёта УПМ с мягкими ограничениями
4.2.2 Выбор мягких ограничений
4.3 Алгоритм метода внутренних точек
4.4 Применение УПМ с мягкими ограничениями для схемы измельчения цемента
4.5 Состав регулятора
4.6 Технологический процесс измельчения как объект управления
4.7 Стратегия управления технологическим процессом измельчения
4.8 Моделирование системы управления для МІМО
4.9 Элементная база системы управления технологическим процессом измельчения
4.10 Расчёт показателей эффективности контура измельчения
4.10.1 Расчёт мельницы
4.11 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. МАТЬАВ код модели цепи Маркова для замкнутой
цепи измельчения
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Свидетельство о государственной регистрации
программы для ЭВМ
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт об использовании результатов диссертационной работы

В - нижняя треугольная матрица с элементами Ьч п > / > у > 1; уг(7) - вектор с элементами »V, (/)/ = 1,2,
I - единичная матрица.
Матрица(Я-/)5в (2.6) имеет нижнюю треугольную форму, диагональные элементы: -51,-5,2,...,-5'п. Предположим, что функции Ь1; и 5,, известны и не зависят от времени, решение (2.6) имеет вид:
гг(О) - вектор начальных условий с элементами, равными массовым долям загрузки соответствующего класса крупности.
Формулы для•м1 (/)/ = 1,2,...,п,известны как решение [’ейда для уравнения
периодического измельчения.
Кинетическая модель измельчения (2.5) также используется при моделировании процесса измельчения, т.е.:
Я, (г) = У, уу, (/)- совокупная массовая доля частиц с размером более х,,
нижний предел класса крупности /.
Чтобы решить уравнения (2.5) и (2.8) необходимо предварительное знание функций дробления и отбора Ьч и 5). Эти функции определяются
экспериментальными испытаниями и последующей обработкой и оценкой полученных данных из эксперимента.
Существуют различные методы определения этих функций, описанные в работах [12,37,41,47].
1т(/) = ехр[(5 —/)&] >г(0), где ехр [(£-/)&] - матрица показателя;
(2.7)
(2.8)
где Вц = - кумулятивная функция дробления;