电熔镁炉熔炼过程的建模.doc

分类号密级UDC学位论文电熔镁炉熔炼过程的建模作者姓名：樊云鹏指导教师：张颖伟教授东北大学自动化研究所申请学位级别：硕士学科类别：专业学位学科专业名称：控制工程论文提交日期：2011年6月论文答辩日期：2011年6月学位授予日期：2011年7月答辩委员会主席：评阅人：东北大学2011年6月AThesisfortheDegreeofMasterinControlEngineeringModelingofElectricalSmeltingFurnaceforMagnesiaSmeltingProcessByFanYunpengSupervisor：ProfessorZhangYingweiNortheasternUniversityJune2011-V-独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半□两年□学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：东北大学硕士学位论文摘要电熔镁炉熔炼过程的建模摘要节能减排是现代工业的发展趋势提高能量的利用率符合人类发展的长远利益。然而限于当前的技术条件一些必不可少的工业过程却是高污染高能耗的这样迫使人们不得不对这些工业过程进行研究和改造。电熔镁砂是一种耐高温结构致密的高级耐火材料被广泛地应用于冶金航天工业等诸多领域是国民经济的重要材料。本课题研究的背景是电熔镁砂的生产过程。三相交流电熔镁炉是生产电熔镁砂的重要工具。它属于矿热电弧炉的一种通过炉料电阻和电弧产生的热能来对菱镁矿粉或轻烧镁粉进行加热这是一个高耗能的生产过程。此外该过程又有着时变多变量强耦合等特点。针对这些问题本文进行了如下几个方面的研究：（1）研究了正常工况下炉内的物理化学变化过程对电熔镁炉物料批次间热量传递的原理进行了深入的分析；（2）根据热学原理和实际现场情况建立了电熔镁炉熔炼过程的能量模型。通过热量传递计算得出了节能的电流设定方案并计算了相应的能耗；（3）采用偏最小二乘方法和迭代学习控制算法加入了约束条件利用粒子群优化算法对目标设定值进行跟踪仿真结果说明了算法的有效性。关键词：节能；电熔镁炉；偏最小二乘法；迭代学习控制东北大学硕士学位论文AbstractModelingofElectricalSmeltingFurnaceforMagnesiaSmeltingProcessAbstractEnergyconservationisoneofthetrendsofmodernindustrialdevelopment.Improvingenergyefficiencyaccordswiththelong-terminterestsofhumandevelopment.Howeverlimitedtothecurrenttechnicalconditionsanumberofindustrialprocessesareessentialtohighpollutionandhighenergyconsumptionforcingpeopletostudyandimprovetheindustrialprocesses.Electrical-smeltedmagnesiaisasortofsophisticatedfireproofmaterialwhichhasthepropertiesofhightemperatureresistibilityanddensestructure.Itisanim