若干具有综合复杂特性的冶金工业过程混合智能建模及应用研究论文.pdfVIP

学位论文

若干具有综合复杂特性的冶金工业过程混合智能建模及应

用研究

ADissertationfortheDegreeofDoctorinControlTheoryandControl

Engineering

ResearchonHybridIntelligentModelingandApplications

forSeveralMetallurgicalIndustryProcesseswith

IntegratedComplexities

byTieMing

Supervisor:ProfessorChaiTianyou

NortheasternUniversity

August2006

独创声明

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，不包含其他人已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诚挚的谢意。

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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

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流。

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-I-

东北大学博士学位论文摘要

若干具有综合复杂特性的冶金工业过程混合智能建模及应用研究

摘要

在冶金工业中，实现先进控制与优化控制需要建立相应的控制模型，而控制模型的

基础则是开发建立生产过程的动态模型。生产过程的动态模型可以替代实际生产过程进

行优化控制方法、策略研究所必须的调试和验证，从而避免实际工业实验的昂贵成本与

巨大停产损失。此外，冶金工业过程动态特性的研究与仿真软件开发也需要基于生产过

程动态模型。

许多冶金工业生产过程具有综合复杂特性，表现在非线性机理复杂、多变量、大滞

后、参数时变、分布参数、强耦合、不确定性，并且生产过程的许多工艺设备间相互关

联复杂，传统数学建模方法不能满足描述其复杂动态特性与进行优化控制研究的需求。

因此，如何采用智能方法对复杂冶金过程进行建模成为一个亟待解决的难题。

本文依托宝钢重大项目“冷连轧机轧制过程动态仿真与控制优化”和国家高技术研

究发展863计划“选矿工业过程综合自动化系统研究与开发”，针对冷连轧和磨矿分级

的具体过程，进行冶金工业过程混合智能建模策略研究，建立了磨矿分级混合智能动态

模型与冷连轧混合智能动态模型，并基于此进行仿真应用研究，具体工作和成果如下：

1.以螺旋分级机为一段分级设备的两级磨矿流程在我国广泛使用，与国际上通用的

磨矿分级流程明显不同，本文针对这类磨矿流程进行了混合智能建模的深入研

究。首先建立磨矿分级机理模型、旋流器模型参数推理系统、磨机有用功耗TSK

模型、分级粒度误差补偿RBF模型与溢流流量RBF模型，然后建立的整个流程