水泥回轉窯系統(tǒng)的建模與控制研究.pdf

1、水泥是我國建筑行業(yè)的基礎原材料，其以使用廣、用量大、功能強等特點著稱。長期以來，水泥生產主要是由人工憑借經驗給定喂煤量，來控制分解爐和回轉窯的溫度。由于人工操作的不精確和滯后性，導致水泥生產過程中產生高耗能、高污染和低效率等問題。因此對水泥回轉窯的系統(tǒng)建模和仿真研究有著重要的經濟效益和社會意義。
　　水泥回轉窯系統(tǒng)是連續(xù)進出料的高溫熱工設備，它的熱工參數(shù)離散，理化反應復雜，且氣、液、固三相并存，是一個多變量、非線性、強干擾、大滯后

2、的復雜系統(tǒng)。所以，常規(guī)的控制方法很難實現(xiàn)對它的優(yōu)化控制。本文根據(jù)水泥窯設備生產的機理，通過質量守恒和熱量守恒建立數(shù)學模型，這種模型通常稱為理論解析模型，其具有比較嚴密的理論依據(jù)，在任何情況下都經得起推敲。主要工作內容如下:
　　首先，簡要介紹了新型干法水泥生產工業(yè)的概述及其發(fā)展現(xiàn)狀，系統(tǒng)地總結了國內外水泥窯系統(tǒng)控制的研究及應用情況。深入研究了新型干法水泥生產系統(tǒng)的結構和工藝流程，并介紹了主要的生產設備。
　　然后，詳細地分析

3、了水泥生產主要環(huán)節(jié)分解爐和回轉窯的內部過程，并且針對各自的溫度找出影響溫度變化的主要因素，為建模做好準備。對于水泥生產過程的多變量、非線性、強干擾、大滯后的復雜系統(tǒng)這個情況，通過建模方法的分析，本文選用機理建模的方法對水泥窯建立數(shù)學模型，即是對分解爐和回轉窯分別通過質量守恒和熱量守恒的原理建模。
　　再次，深入分析預估和控制算法的控制原理，對建立的分解爐和回轉窯模型設計預估算法和控制算法，用MATLAB進行仿真，最后分析實驗結果。