先进控制在铜锍吹炼造渣期终点判断的应用

总第149期2008年第1期计算机与现代化JISUANJ1 YU XIANDA1HUA总第149期文章编号：1006-2475 (2008 )01 -0052-03先进控制在铜铳吹炼造渣期终点判断的应用黄惠娟I,李 鸣，刘国平2（1 向目大学环境科学与工性学悅江西 向目330031 ;2.rf）Sk学机电工柱学1%.江商 曲昌330031）摘要：什对现代钢冶金工业急特解决的铜诡次炼工序“定终点”难的间越本文提出一种基于先进控制技术的饲伉吹炼终 点別斷方法建止了遥渣期终点自动控制的DMC模型，并利用MATLAB软件的模箜预测拉制工具箱进行试脸仿真。结 果显示系统具有较衣的准境度和良好的鲁第性，证明了该策略的可行枚。关键词：铜F冶金；吱炼；先进控制；仿真 中图分类号:TP273文抵标识码山Application of Advanced Control in Estimating Matte Converting SlaggingPeriod9 s Terminal PointHUANG Hui-juan1 ,U Ming1 tLIU Guo-ping2(】 Knvironmental Science and Engineering School, Nanchang University, Nanchang 330031, China:2. Mechanical and Electronic Engineering School, Nanchang University, Nanchang3300311 China)Abstract：For the difficully in concluding terminal point of matte converting processt this article researches an eflfective control method by using advaiccd control. A DMC model of slagging period terminal point control system is presented. Il8 effectiveness is validated by a simulation actualized with the MPC toolbox in MATLAB. The result showes this control method * 8 feasibility Key words (Copper tnrtalJurgy converting； advanced control simulation总第149期总第149期o引a铜铳吹炼终点判断是利用吹炼过程信息,分别推 断最佳造渣期倒渣时机和造铜期出铜时机。吹炼终 点是吹炼过程各影响因素的综合体现，准磁判断各周 期终点既是整个吹炼过程的重点也是难点少在工业 实践中仍靠操作工经验观察火焰颜色取样检査熔体 试样颜色和形状，化验分析组分存在情况来判断终 点。这极其依赖操作工经验难以规范化、标准化，无 法利用计算机取代人的判断过程；化学分析造成滞 后而可能错过终点导致过吹现象。这些缺点造成实 现计算机在线终点判断困难，极大限制了铜铳吹炼的 自动化水平。为提高综合生产率国内外企业积极探 索铜铳吹炼终点的判断策略，并取得诸多成果:分析 so,浓度变化趋势辅助判断造铜期终点;张云生等人 应用信息集成并行进行吹炼过程操作和终点控 制，开启了国内铜掘吹炼终点计算机判断的新进 程;梅炽教授等应用BP神经网络开发转炉吹炼过程 智能决策与终点预报系统,为研究先进控制在铜 铳吹炼终点判断的应用売供了重要参考。模型预测控制（MPC）是应用较成熟的一种先进 控制技术，对描述和处理多变鈕复杂过程工业控 制问题有它独到的优越性。应用MPC建立铜铳吹炼 终点判断模型具有简单、直观、易懂易用的优点，且在 终点判断中仅用到简单的矩阵计算,不需要在庞大的 解空间中寻找最优解，免去繁琐的推理匹配过程，大 大提高了判断速度。所以MPC是研究和模拟铜铳吹 炼终点的理想工具，对于判断的准确性具有显苦的作 用。鉴于此，本文研究基于MPC的铜铳吹炼造渣期 终点的动态矩阵控制（DMC）以实现造渣期终点判断 的自动控制并利用MATLAB进行系统仿真验证该 方案的可行性。总第149期总第149期收稿日期：2007-06-11作者简介：黄崽姐（1982），女，福建漳平人,南昌大学环境科学与工程学院硕士研究生研究方向工业过程与装条先进控 制技术;李鸣（1957；.男，江西于都人教授硕士生导邮，南昌大学研究生院书记研究方向：工业过程与装备先进控制技 术;刘国平（1964-）,男江西抚州人副教授，博士，硕士生导师，研究方向:智能机器人与視觉，机电控制工程。