一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108388278A(43)申请公布日2018.08.10(21)申请号201810298492.5(22)申请日2018.04.04(71)申请人东北大学地址110000辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人吴永建岳恒李健张立岩丁进良柴天佑(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人王戈(51)Int.Cl.G05D11/13(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图5页(54)发明名称一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统(57)摘要本发明公开一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法及系统。该方法包括：获取高炉煤气和转炉煤气的设定流量信号；对高炉煤气的设定流量信号和转炉煤气的设定流量信号进行解耦，获得解耦后的高炉煤气的流量信号和转炉煤气的流量信号；获得高炉煤气和转炉煤气的输出流量信号；根据高炉煤气和转炉煤气的输出流量信号进行高炉煤气与转炉煤气的一次混合，得到一次混合后的煤气的流量信号；获取焦炉煤气的输出流量信号；根据一次混合后的煤气的流量信号与焦炉煤气的输出流量信号进行二次混合，得到二次混合后的煤气的流量信号。采用本发明的方法或系统，在保证煤气二次混合过程安全运行的前提下，稳定混合煤气的热值，降低企业的生产成本。CN108388278ACN108388278A权利要求书1/3页1.一种基于多变量解耦的多种煤气混合方法，其特征在于，所述方法包括：获取高炉煤气的设定流量信号；获取转炉煤气的设定流量信号；对所述高炉煤气的设定流量信号和所述转炉煤气的设定流量信号进行解耦，获得解耦后的高炉煤气的流量信号和解耦后的转炉煤气的流量信号；获得所述高炉煤气的输出流量信号；获得所述转炉煤气的输出流量信号；根据所述高炉煤气的输出流量信号和所述转炉煤气的输出流量信号进行高炉煤气与转炉煤气的一次混合，得到一次混合后的煤气的流量信号；获取焦炉煤气的输出流量信号；根据一次混合后的煤气的流量信号与所述焦炉煤气的输出流量信号进行所述焦炉煤气与所述一次混合后的煤气的二次混合，得到二次混合后的煤气的流量信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取高炉煤气的设定流量信号，之前还包括：利用FBFGQBFG+K1FBFGQLDG+K2FBFGQCOG＝FMG2QMG2确定煤气混合的比例系数K1和K2，其中FBFG*K1＝FLDG，FBFG*K2＝FCOG，FBFG为高炉煤气的流量，QBFG为高炉煤气的热值；FMG2为二次混合后煤气的流量，QMG2为二次混合后煤气的热值；QLDG为转炉煤气的热值；QCOG为焦炉煤气的热值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述高炉煤气的输出流量信号，具体包括：根据解耦后的高炉煤气的流量信号与所述高炉煤气的输出流量信号采用第一前馈-反馈复合控制器对所述高炉煤气的设定流量信号进行调节，进而通过调节所述高炉煤气阀门的开度调节所述高炉煤气的输出流量信号；所述获得所述转炉煤气的输出流量信号，具体包括：根据解耦后的转炉煤气的流量信号与所述转炉煤气的输出流量信号采用第二前馈-反馈复合控制器对所述转炉煤气的设定流量信号进行调节，进而通过调节所述转炉煤气阀门的开度调节所述转炉煤气的输出流量信号；所述获取焦炉煤气的输出流量信号，具体包括：根据解耦后的焦炉煤气的流量信号与所述焦炉煤气的输出流量信号采用第三前馈-反馈复合控制器对所述焦炉煤气的设定流量信号进行调节，进而通过调节所述焦炉煤气阀门的开度调节所述焦炉煤气的输出流量信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一前馈-反馈复合控制器、所述第二前馈-反馈复合控制器和所述第三前馈-反馈复合控制器的控制过程相同，均采用前馈控制器和PI反馈控制器进行控制，其中GPD(S)为干扰通道传递函数，GPC(S)为控制通道传递函数，Kp为比例系数，Ki为积分时间常数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述高炉煤气的设定流量信号和所述转炉煤气的设定流量信号进行解耦，获得解耦后的高炉煤气的流量信号和解耦后的转炉煤气的流量信号，具体包括：2CN108388278A权利要求书2/3页采用解耦控制器对所述高炉煤气的设定流量信号和所述转炉煤气的设定流量信号进行解耦，其中Y1(S)为解耦后的高炉煤气的流量信号，Y2(S)为解耦后的转炉煤气的流量信号，G11(S)为高炉煤气的传递函数，G22(S)为转炉煤气的传递函数，Uc1(S)为高炉煤气的设定流量信号，Uc2(S)为转炉煤气的设定流量信号。6.一种基于多变量解耦的多种煤气混合系统，其特征在于，所述系统包括：高炉煤气设定流量信号获取模块，用于获取高炉煤气的设定流量信号；转炉煤气设定流量信号获取模块，用于获取转炉煤气的设定流量信号；解