郭琼[1]2004年在《陶瓷窑控制系统的设计与仿真》文中提出随着物质生活水平的提高，人们对生活品质的追求也日益提高，作为物质生活中不可缺少的日用陶瓷产品也逐步为人们所关注，人们对日用陶瓷产品的要求逐步向美观、舒适、豪华等方向发展，这对于我国陶瓷工业的发展既是一个机遇也是一个挑战。 陶瓷生产设备隧道窑普遍具有纯滞后、大惯性、非线性、时变复杂等特点，其精确数学模型往往很难获取。因此针对这类系统，本文采用泛布尔代数作为分析工具，建立基于泛布尔代数的逻辑控制模型。该方法根据实践经验和逻辑控制规则，不依赖于被控对象的精确数学模型，避免了常规控制算法建立对象精确数学模型的困难。 首先简要介绍了目前陶瓷窑烧成过程自动控制的热点研究问题和研究现状。从现状分析来看，国内外对陶瓷窑烧成过程的自动控制一直都没有很理想的解决方法，且国内的自动化水平与国外相比还有很大的差距，导致我国的陶瓷产品质量的落后的原因之一。 对陶瓷窑烧成过程参数进行在线监测及数据采集是对整个烧成过程进行监控和研究的必备条件。本文对目前陶瓷隧道窑烧成过程各参数的检测状况进行了全面的介绍，主要包括烧成过程中温度、压力、气氛等参数进行测量的常用方法和仪表，以及烧成过程对这些方法和仪表的特殊要求。 围绕陶瓷窑烧成过程控制系统的设计与实现展开。根据陶瓷窑炉的结构特点和生产工艺要求，本文采用上下位机相结合，设计了陶瓷窑烧成过程控制系统，实现温度、压力和气氛的在线测量和监控。对系统的硬件和软件构成及工作原理以及烧成过程中参数的检测和控制方法作了详细说明。 在分析了大量经验数据的基础上，针对陶瓷窑烧成过程的特点，建立了基于泛布尔代数的逻辑控制模型，然后以MATLAB为仿真工具，对该逻辑算法进行仿真，验证了该算法的可行性。结果表明，与传统的控制算法相比，该算法还在稳定性方面具有突出的优点。
常排排[2]2010年在《陶瓷辊道窑的温度场数值模拟及决策分析》文中研究指明辊道窑是一种近几十年发展起来的新型快烧连续式窑炉,目前已广泛用于建陶和日用陶瓷等陶瓷生产中,在当今经济快速发展、能源大幅消耗的情况下,降低能耗、节约成本、提高经济效益成为每个企业的首要任务和迫切需要,建筑陶瓷辊道窑凭借在这方面的优势已经成为窑炉市场的主角。烧成制品的质量主要取决于窑内温度,而窑炉内部的温度跟窑炉结构的众多因素有关,其中窑炉结构除本身结构外,还包括烧嘴的空气燃料速度比、烧嘴的排列、燃料的属性等。论文中主要利用支持向量机对窑炉结构状态识别分类,对陶瓷窑炉进行建模,并把温度场的均匀性作为窑炉结构的评判标准,以开发出高效、节能和低排放的高性能陶瓷窑炉。论文首先介绍了数值模拟方法,并选出一种适合本项目的模拟方法；其次,介绍了相关的决策理论,重点分析了支持向量机对于预测模型的理论基础和建模过程,并从燃烧试验台取出数据,根据取出的数据利用支持向量机建立网络模型并训练,得到比较合理的网络模型,然后通过输出数据跟实际数据的比较来分析支持向量机预测模型的效率,进行结果优化处理以满足要求；最后,阐述了CFD软件的建模过程及它的后处理软件功能,并根据优化结果利用CFD软件建模,包括物理模型、几何模型、数学模型,计算得出不同工况下的燃烧状况,用后处理软件对结果进行处理,用模拟出的数据来验证构造的模型。论文以陶瓷业为研究背景,以窑炉结构为研究对象,以决策支持为主要内容,利用计算机技术对陶瓷辊道窑生产过程中窑炉结构是否合理的决策支持系统进行了研究,最终可以为窑炉结构的设计和生产过程提供科学依据。论文的主要成果在于用辅助决策分析来评估窑炉的结构,提出了用可视化的方法来处理陶瓷辊道窑温度场的变化。
蒋勇, 陈华[3]2011年在《基于遗传优化的工程整定模糊PID陶瓷窑温控制器》文中研究说明提出一种基于遗传算法优化的工程整定模糊PID陶瓷窑温度控制器。首先根据工程整定方法简化PID算法,融合专家的人工控制经验,然后采用遗传算法优化模糊查询表和相关控制参数,提高控制性能。针对一个陶瓷窑模型的仿真结果表明,该控制器具有结构简单,实时性强,方便融入专家控制经验,控制品质优等特点。
程明家[4]2009年在《陶瓷辊道窑温度智能逻辑控制方法的研究》文中认为陶瓷行业作为一个能耗较大的工业部门,消耗的能源中,80%以上用于烧成和干燥工序。陶瓷窑炉的温度控制的优劣直接决定了产品的质量和能源的利用率。窑内温度易受外界因素影响,如不及时稳定的调节,将严重影响产品的成品率和能源的浪费。因此有效及时控制窑内温度成为当前一个非常重要的研究课题。泛布尔代数逻辑控制(以下简称“逻辑控制”)是以泛布尔代数为基础的新型计算机控制理论。逻辑控制作为一种新型智能控制,已经用于诸如空调控制、纸张定量控制、升船机控制、带裙房高层建筑等方面。在温度控制方面,将逻辑控制算法运用于陶瓷辊道窑温度智能控制的研究尚属首例。首先,本文介绍了目前陶瓷辊道窑系统控制和窑内温度控制的发展和现状,以及智能逻辑控制的研究现状。第二,介绍了陶瓷辊道窑的结构概况,以及辊道窑煅烧过程中的温度特性;其次着重介绍了陶瓷辊道窑窑内温度测量方法;最后在详细介绍温度概念的情况下,提出了窑炉温度控制模型,为以后的仿真研究打下理论基础。第叁,介绍智能逻辑控制系统的控制原理、控制特点及组成,以控制窑内温度偏差、偏差变化率为研究目标,根据逻辑控制基本理论及其控制规则,分别建立九点、二十五点控制模型,并将它们运用于辊道窑温度模型进行仿真。第四,介绍PID控制器的研究,应用Ziegler-Nichols法进行PID参数整定,并应用于模型并仿真。将九点、二十五点控制器应用于模型并仿真。比较分析了不同逻辑控制器对该模型的适用性和控制效果,并做了智能控制器作用时与PID控制器作用时的比较,分析不同控制器控制效果不同的原因。最后,介绍温度控制系统的工艺流程及智能逻辑控制方法在控制系统的应用尝试。仿真结果表明,逻辑控制方法简单、灵活、方便,可以有效地减小窑内温度在干扰下出现的偏差,控制效果十分明显。其中,温度在二十五点逻辑控制器作用时的控制效果最为明显。得出结论:将对象的运动过程进行细致的划分,会使得系统的预期性能指标得以更好的实现。
刘鑫[5]2007年在《基于网络化控制系统的辊道窑温度估计方法的研究与实现》文中进行了进一步梳理陶瓷辊道窑烧成是一种大型、复杂和连续的工业生产过程，具有多变量、强耦合的特点。在研究分析影响烧成质量的五个过程——制品变化过程、物料运动过程、燃烧过程、传热过程和气体流通过程的基础上，提取了四个主要因素——温度、压力、气氛和传动。并对它们之间复杂的耦合关系做了定性分析，进而得到了辊道窑烧成过程的综合影响模型。根据辊道窑烧成过程的综合影响模型，相邻检测点量测值之间存在冗余性关系。本文针对这种关系提出利用相邻检测点的数据，采用基于D-S证据理论的自适应加权算法，对检测点量测值进行估计，以增强它的准确性和可靠性。所研究的算法兼顾计算复杂性和估计精度两个指标，具有一定的实用性。最后，本文给出了基于CAN总线的辊道窑网络化控制系统整体架构，同时对它的通信系统进行了模块化设计，在CAN应用层上开发了节点的数据索取和支付功能，通过节点之间信息共享的方式，不仅为量测值估计算法的实现提供了硬件基础，也为CAN总线提供了一种新的点对点通信模式。
王雪瑶, 董毅峰, 刘长春, 李志宏, 刘石[6]2007年在《陶瓷厂全数字化综合管理系统研究》文中指出首先提出陶瓷厂全数字化管理的概念,详细介绍了整套管理系统的构成,并分析其对国内建筑陶瓷生产的重要意义以及带来的经济和社会效益。文中还使用CAD技术完成了全数字化综合管理系统中产品烧成的自动控制系统的辊道窑高温带数字化建模及CFD数值仿真计算,结果肯定了陶瓷厂数字化操作思路的可行性。
孟庆宇[7]2009年在《耐火砖内部缺陷检测方法研究与系统开发》文中指出随着高温工业技术的进步和发展,对于其辅助耐火材料质量的要求也越来越高。尤其是在钢铁冶金行业大量应用的烧结耐火砖,其质量和寿命直接关系到钢铁冶金行业的安全生产和经济效益。耐火砖生产工艺已经比较成熟,而耐火砖的内部缺陷检测技术水平却一直没有太大的发展,至今为止,绝大多数耐火砖生产厂家的检测方法比较落后。本文采用敲击法来检测耐火砖内部质量缺陷。通过耐火砖的敲击声音自动判断耐火砖内部是否存在缺陷,并进一步区分缺陷类别。为了检测耐火砖内部缺陷,需要从敲击声音信号中获得有用的数据信息。首先设计了FIR滤波器,滤掉信号中的现场噪声,然后采用短时能量和短时平均过零率双门限比较法将真正的敲击信号提取出来。为了从信号中得到耐火砖内部特征的信息,采用Welch方法估计其功率谱。将功率谱峰值点的频率和幅值信息提取出来,作为后期处理的特征数据。上述处理方法具有运算速度快,存储要求低的特点。以特征数据作为进一步分析的基础数据,本文提出基于Fisher判别式分析的耐火砖内部缺陷检测方法,通过分析发现Fisher判别式分析方法在耐火砖内部缺陷检测应用存在不足,也就是正常类主导了特征值的分解,使缺陷类之间区分不明显。针对上述情况提出采用PCA-FDA混合模型方法对耐火砖内部缺陷进行检测,利用现场采集的数据进行仿真研究,得到较好的缺陷检测和诊断效果,说明该方法可以应用到实际检测系统中。数字信号处理器(DSP)有强大信号处理能力,完全可以胜任在线检测任务。本文设计了一个基于TMS230VC5509A DSP的耐火砖内部缺陷检测系统。根据检测实际需要选择器件,确定模块与功能划分,并设计各个模块的电路接口,完成原理图与PCB版图的绘制以及硬件制作。将理论研究阶段的各个处理算法编写成C语言子程序,设计主程序使系统在无操作系统下合理调度各个子程序,并利用键盘和LCD显示屏进行人机交互。耐火砖内部缺陷检测系统运行稳定、快速、操作简单、功能完备,完全满足耐火砖内部缺陷在线检测的需要。
李晓高[8]2011年在《陶瓷窑炉远程监测与故障诊断系统的研究》文中指出陶瓷窑炉烧成过程属于一个时变性、大滞后、多干扰的热工过程。一旦出现复杂的烧成故障,若无窑炉专家帮助,很难立即排除故障,从而影响生产正常进行。远程监测与故障诊断系统为及时解决这类窑炉故障提供了极大帮助。为了实现陶瓷窑炉远程监测和故障诊断的要求,降低故障诊断系统成本,提出基于两层结构的陶瓷窑炉远程监测与故障诊断系统方案。在此基础上,采用Windows Server 2003 IIS6.0构建web服务器,以ASP.NET、C#为开发语言,采用多线程技术、ActiveX控件技术和JavaScript技术对web服务器中主要模块远程监测、远程故障诊断、用户管理和知识管理模块进行开发与实现,采用SQL2000构建数据库服务器,并设计陶瓷窑炉知识库构架,采用SQL数据查询语言在数据库中实现了反向模糊推理机模块。仿真实验结果表明所设计的系统能较实时和准确地进行远程监测和及时快速反映窑炉故障的原因。所开发的系统能对减少陶瓷窑炉故障诊断的时间,提高陶瓷生产企业的生产效率提供积极的帮助。
张美杰, 吴焰, 王玉梅, 林小龙, 程玉保[9]2009年在《陶瓷窑内流场与温度场仿真模拟及结构优化》文中认为陶瓷窑内温度分布的均匀性对制品的质量具有关键的影响。本文以实际陶瓷窑炉为几何模型,采用数值模拟的方法,对现有陶瓷窑炉结构改造及参数优化后的窑内烟气的流场与温度分布进行了仿真模拟。结果表明,陶瓷窑炉的结构及操作参数对窑内的温度分布有重要影响,在对陶瓷窑炉结构改造及采用合理的操作参数后,窑内能取得均匀的温度分布。
王龙[10]2015年在《冷轧厂连续退火生产过程操作优化及系统开发》文中提出随着科技进步,钢铁企业的市场竞争日趋加剧,同时国家对于钢铁企业节能降耗的要求也在不断提高,使得钢铁企业在生产过程操作优化上有了更为迫切的需求。操作优化介于流程工业综合自动化系统的生产调度层和过程控制层之间,它通过优化算法合理确定生产工艺控制参数的最佳值,为过程控制层提供目标设定值,从而实现生产过程的稳定运行、提高设备的效率、提高产品的质量、降低能源消耗和生产成本。由于生产过程操作优化的水平直接决定了钢铁企业的产品质量和能源消耗,使得生产过程操作优化问题已经成为过程控制领域的热点研究方向,对钢铁企业具有十分重要的意义。本文以某大型钢铁企业的冷轧连续退火机组为背景,以带钢产品质量、机组能源消耗和机组产能为优化目标,重点研究冷轧连续退火生产过程的多目标操作优化方法和系统开发。具体研究内容如下:(1)基于机理分析和数据驱动的角度分析了冷轧连续退火生产过程,提取了影响冷轧带钢产品质量的主要因素,针对连退生产过程带钢产品质量控制、机组能源消耗、机组产能之间往往存在相互制约、相互矛盾的关系,以最小化带钢硬度偏差、最小化机组能源消耗、最大化机组产能、最小化带钢板温退火曲线偏差为目标,建立连退生产过程多目标操作优化模型。(2)针对多目标优化问题,设计了一种混合多目标自适应遗传算法。在算法中采用多交叉算子自适应选择策略,增强算法的鲁棒性和搜索的多样性;引入粒子群算法个体最好解和全局最好解的新解更新机制,提高算法搜索的收敛性。基于标准测试函数的测试,从理论角度验证了所提算法的有效性。(3)针对所建立的连退生产过程多目标操作优化模型,使用所提出的多目标优化算法对其进行优化求解,从实际生产角度验证了算法的有效性。(4)基于所建立的模型和算法,并结合实际生产项目需求,开发了冷轧连续退火生产过程操作优化软件系统。
参考文献：
[1]. 陶瓷窑控制系统的设计与仿真[D]. 郭琼. 武汉理工大学. 2004
[2]. 陶瓷辊道窑的温度场数值模拟及决策分析[D]. 常排排. 武汉理工大学. 2010
[3]. 基于遗传优化的工程整定模糊PID陶瓷窑温控制器[C]. 蒋勇, 陈华. 全国冶金自动化信息网2011年年会论文集. 2011
[4]. 陶瓷辊道窑温度智能逻辑控制方法的研究[D]. 程明家. 武汉理工大学. 2009
[5]. 基于网络化控制系统的辊道窑温度估计方法的研究与实现[D]. 刘鑫. 景德镇陶瓷学院. 2007
[6]. 陶瓷厂全数字化综合管理系统研究[J]. 王雪瑶, 董毅峰, 刘长春, 李志宏, 刘石. 陶瓷. 2007
[7]. 耐火砖内部缺陷检测方法研究与系统开发[D]. 孟庆宇. 东北大学. 2009
[8]. 陶瓷窑炉远程监测与故障诊断系统的研究[D]. 李晓高. 南昌大学. 2011
[9]. 陶瓷窑内流场与温度场仿真模拟及结构优化[J]. 张美杰, 吴焰, 王玉梅, 林小龙, 程玉保. 佛山陶瓷. 2009
[10]. 冷轧厂连续退火生产过程操作优化及系统开发[D]. 王龙. 东北大学. 2015
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