铜精练过程优化建模与智能控制PDF电子书下载

1.1　铜冶炼工业生产过程概述 1

1.1.1 铜冶炼工业生产现状 1

第1章　绪论 1

1.1.2 铜的火法冶炼工艺流程 3

1.1.3 铜精炼工艺过程 4

1.1.4 阳极铜含杂质的危害性 6

1.2　先进过程控制技术概述 6

1.2.1　过程建模 6

1.2.2 系统的鲁棒性 7

1.2.3 控制策略与方法 8

1.2.4　软测量技术 8

1.2.5 过程优化 8

1.3　工业过程优化建模研究现状 9

1.3.1 基于机理建模的操作优化方法 9

1.3.2 基于计算智能的操作优化方法 10

1.4　智能控制在工业过程中的应用 11

1.3.3 基于专家知识模型的操作优化方法 11

1.5 研究意义 13

参考文献 13

第2章 转炉产粗铜成分时间序列混沌与分形识别 17

2.1　混沌理论概述 17

2.1.1 混沌学起源及发展 18

2.1.2 混沌的定性和定量描述 19

2.1.3 混沌理论在非线性时间序列预测中的应用与发展前景 20

2.2　混沌分析原理与方法 22

2.2.1 混沌吸引子分类 22

2.2.2 混沌吸引子特征参数 22

2.2.3 混沌特征参数之间的相互关系 26

2.2.4 时间序列的相空间重构理论 28

2.3　铜精炼阳极炉入炉粗铜成分时间序列的混沌分形研究 29

2.3.1 铜精炼阳极炉入炉粗铜成分时间序列吸引子特征描述 29

2.3.2 转炉产粗铜成分时间序列混沌分维诊断 31

2.3.3 平均可预报时间估计 33

参考文献 34

第3章　铜精炼过程软测量建模及应用 37

3.1　软测量技术概述 37

3.1.1 软测量技术的基本方法 38

3.1.2 软测量技术的应用及其前景展望 39

3.2　基于混沌理论的铜精炼过程入炉粗铜成分软测量方法 40

3.2.1 入炉粗铜成分混沌时间序列软测量模型 40

3.2.2 软测量模型应用实例 42

3.2.3 铜精炼炉入炉粗铜成分软测量模型 43

3.3　基于机理分析与函数链神经网络相结合的高温铜液温度软测量方法 43

3.3.1 基本假设 44

3.3.2 保温过程铜液温度软测量模型 44

3.3.3 氧化过程铜液温度软测量模型 46

3.3.4 还原过程铜液温度软测量模型 48

3.3.5 铜液温度在线软测量实现 49

参考文献 56

第4章 自适应变尺度混沌优化算法 59

4.1　混沌理论在优化计算中的应用 59

4.1.1 函数问题的混沌优化研究 59

4.1.2 组合问题的混沌优化研究 60

4.1.3 混沌优化方法展望 61

4.2 自适应变尺度混沌优化算法 62

4.2.1 混沌模型的选择 62

4.2.2 自适应变尺度混沌优化算法 63

4.2.3 自适应变尺度混沌优化算法收敛性 66

4.3 自适应变尺度混沌优化算法的数值验证 66

参考文献 67

第5章　铜精炼过程燃料消耗混沌泛函优化器设计 70

5.1　泛函分析原理与方法 70

5.1.1 泛函与变分的基本概念 71

5.1.2 泛函极值的必要条件——Euler方程 72

5.1.3 铜精炼过程燃料消耗泛函极值问题 73

5.2　保温过程重油消耗最优化数学模型 74

5.2.1 保温过程炉膛内能量平衡方程 74

5.2.2　保温过程重油消耗最优模型建立 75

5.2.3　保温过程重油消耗最优模型仿真 77

5.3　氧化过程重油消耗最优化数学模型 79

5.3.1 氧化过程炉膛内能量平衡方程 79

5.3.2 氧化过程重油消耗量最优模型建立 80

5.3.3 氧化过程重油消耗最优模型仿真 82

5.4　还原过程液化气消耗最优化数学模型 84

5.4.1 还原过程炉膛内能量平衡方程 84

5.4.2 燃烧用液化气消耗最优化模型建立 85

5.4.3　还原用液化气流量确定 87

5.4.4　还原过程液化气流量 87

5.4.5 还原过程液化气消耗最优模型仿真 87

5.5　铜精炼过程燃料消耗优化器 89

参考文献 90

第6章　铜精炼过程炉膛烟气温度动态模型 92

6.1　保温过程炉膛烟气温度动态模型 92

6.1.1　保温过程炉膛动态特性基础方程 92

6.1.2　保温过程炉膛烟气温度动态模型建立 93

6.1.3　保温过程烟气温度动态模型仿真 94

6.2　氧化过程炉膛烟气温度动态模型 95

6.2.1 氧化过程炉膛动态特性基础方程 95

6.2.2 氧化过程炉膛烟气温度动态模型建立 97

6.2.3 氧化过程烟气温度动态模型仿真 98

6.3　还原过程炉膛烟气温度动态模型 99

6.3.1 还原过程炉膛动态特性基础方程 99

6.3.2　还原过程炉膛烟气温度动态模型建立 101

6.3.3　还原过程烟气温度动态模型仿真 102

6.4　铜精炼过程炉膛烟气温度动态模型时滞问题分析 103

参考文献 104

7.1.1 PID控制器的现状 105

第7章　一阶加纯滞后过程单神经元PID控制器优化设计 105

7.1 PID控制器设计方法概述 105

7.1.2 PID控制器设计方法发展 106

7.1.3 PID控制器设计中所存在的问题 106

7.1.4 PID控制器设计应考虑的问题 107

7.2　单神经元PID控制器 107

7.2.1　传统PID控制算法 107

7.2.2　单神经元PID控制算法 108

7.3　时滞过程闭环控制系统稳定性判据 109

7.3.1 预备知识 109

7.3.2 时滞过程闭环控制系统稳定性判据证明 110

7.4　单神经元PID控制器稳定性分析 116

7.4.1 对象的描述 116

7.4.2 一阶纯滞后对象闭环系统稳定的PID参数区域的确定 117

7.5　一阶加纯滞后过程单神经元PID控制器参数优化 123

7.5.1 单神经元PID控制器参数自适应变尺度混沌优化 123

7.5.3　铜精炼过程烟气温度控制数值仿真 124

7.5.2 专家调节比例增益系数 124

参考文献 126

第8章　铜精炼过程优化建模与智能控制的实现 129

8.1　铜精炼过程优化建模与智能控制结构 129

8.1.1 优化及操作计算模块 129

8.1.2 铜精炼过程优化建模与智能控制系统数据接收及处理 131

8.1.3 铜精炼过程优化建模与智能控制的实现 132

8.2　铜精炼过程优化建模与智能控制工业应用实践 135

8.2.1 节能效果 135

8.2.2　环保效果 136

8.2.3 阳极铜质量检验 138

8.3　结论与建议 138

8.3.1 结论 138

8.3.2　建议 140

参考文献 140