基于性能評估的煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化運行閉環(huán)控制系統(tǒng)設計的開題報告

基于性能評估的煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化運行閉環(huán)控制系統(tǒng)設計的開題報告一、研究背景及意義煉焦是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一，煉焦的質(zhì)量和產(chǎn)量直接影響到鐵水質(zhì)量和鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量。目前，傳統(tǒng)的煉焦生產(chǎn)方式存在諸多問題，如質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、環(huán)境污染等。因此，如何優(yōu)化煉焦生產(chǎn)過程、實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、低污染的煉焦生產(chǎn)方式，成為當前煉焦技術(shù)和煉焦工程領(lǐng)域中亟待解決的問題。煉焦生產(chǎn)過程是一種典型的多變量、強耦合、非線性的大型過程系統(tǒng)。因此，要實現(xiàn)優(yōu)化運行和控制，需要進行性能評估和模型建立，并開展閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計和實驗驗證。本文旨在基于性能評估的方法，開展煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化運行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計研究，為煉焦工業(yè)的高效、穩(wěn)定、低污染生產(chǎn)提供理論基礎和技術(shù)支持。二、研究內(nèi)容本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：1、煉焦生產(chǎn)過程性能評估方法研究：對煉焦生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)進行分析和建模，確定性能評估指標和方法；2、煉焦生產(chǎn)過程模型建立：基于性能評估結(jié)果，結(jié)合煉焦生產(chǎn)過程的工藝特點和控制需求，建立煉焦生產(chǎn)過程動態(tài)模型，并進行模型準確性驗證；3、煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化運行過程設計：基于煉焦生產(chǎn)過程模型建立結(jié)果，設計煉焦生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行過程。通過在線監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)，實現(xiàn)智能化控制優(yōu)化；4、煉焦生產(chǎn)過程閉環(huán)控制系統(tǒng)設計：基于優(yōu)化運行過程設計結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)代控制理論，設計閉環(huán)控制系統(tǒng)，并進行仿真驗證；5、煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化控制實驗：對所設計的閉環(huán)控制系統(tǒng)進行實驗驗證，在實驗室或?qū)嶋H生產(chǎn)場地中進行煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化控制實驗。三、研究方法和技術(shù)路線本研究將采用以下方法和技術(shù)路線：1、煉焦生產(chǎn)過程性能評估方法研究：運用系統(tǒng)分析和建模、多指標綜合評價等方法，確定性能評估指標和方法；2、煉焦生產(chǎn)過程模型建立：基于現(xiàn)有的理論模型和實驗數(shù)據(jù)，采用參數(shù)辨識等方法，建立煉焦生產(chǎn)過程動態(tài)模型，并進行模型準確性驗證；3、煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化運行過程設計：基于已建立的模型，結(jié)合現(xiàn)代控制理論，設計煉焦生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行過程；4、煉焦生產(chǎn)過程閉環(huán)控制系統(tǒng)設計：采用現(xiàn)代控制理論，設計閉環(huán)控制系統(tǒng)。并運用仿真軟件驗證系統(tǒng)性能；5、煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化控制實驗：在實驗室或?qū)嶋H生產(chǎn)場地中進行實驗驗證。四、預期研究成果預期研究成果包括：1、煉焦生產(chǎn)過程性能評估指標和方法；2、基于性能評估的煉焦生產(chǎn)過程動態(tài)模型和優(yōu)化運行過程設計；3、基于現(xiàn)代控制理論的煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化閉環(huán)控制系統(tǒng)設計；4、煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化控制實驗結(jié)果。五、研究計劃1、前期階段（第一年）：開展煉焦生產(chǎn)過程相關(guān)文獻綜述和性能評估方法分析研究，并采集實驗數(shù)據(jù)進行煉焦生產(chǎn)過程建模研究。2、中期階段（第二年）：基于建立好的煉焦生產(chǎn)過程模型，開展優(yōu)化運行過程設計，并通過仿真軟件驗證優(yōu)化效果。3、后期階段（第三年）：基于優(yōu)化過程設計結(jié)果，利用現(xiàn)代控制理論開展閉環(huán)控制系統(tǒng)設計，并通過實驗驗證研究成果。六