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《基于子空間辨識(shí)的高爐熱風(fēng)爐模型.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2015年第5期工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置·125·基于子空間辨識(shí)的高爐熱風(fēng)爐模型紀(jì)天波，馬淑艷，滕宇，楊春節(jié)(1．河北津西鋼鐵集團(tuán)股份有限公司，河北遷西064302；2．浙江大學(xué)控制系，杭州310027)摘要：高爐熱風(fēng)爐是整個(gè)高爐煉鐵工藝流程中能源消耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該文對(duì)高爐熱風(fēng)爐機(jī)理模型進(jìn)行分析處理，基于機(jī)理模型，應(yīng)用子空間辨識(shí)的方法分別對(duì)高爐熱風(fēng)爐燒爐階段和送風(fēng)階段工業(yè)過(guò)程進(jìn)行辨識(shí)，得到系統(tǒng)兩個(gè)工作階段下的狀態(tài)空間模型，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)果表明了所提出的熱風(fēng)爐狀態(tài)空間模型的有效性。關(guān)鍵詞：熱風(fēng)爐機(jī)理；狀態(tài)空間模型；子空
2、間辨識(shí)中圖分類(lèi)號(hào)：TP13文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—0682(2015)05—0125—04ModelofblastfurnacehotblaststovebasedOilthesubspaceidentificatiOilJITianbo，MAShuyan，TENGYu，YANGChunjie(1．HebeiJinxiIron&SteelGroupCo．Ltd．，HebeiQianxi064302，China；2．DepartmentofControlScienceandEnginnering，ZhefiangU
3、nive~ity，Hangzhou310027，China)Abstract：Blastfurnacehotblaststoveisthekeylinkoftheenergyconsumptionintheblastfurnaceironmakingprocess．Analyzingandprocessingmechanismmodelofhotblaststove，usingsubspaceiden—tificationmethodtoidentifytheindustrialprocessesofon--gascycl
4、eandon-blastcycleofhotblaststoverespectivelybasedonitsmechanismmode1．Thenthestatespacemodelofthetwoindustrialprocessesisget．Theimportanceofidentificationmethodisillustratedandtheidentificationresultofhotblaststoveisanalyzed．Thefeasibilityoftheproposedmodelispresen
5、tedatthesametime．Keywords：mechanismmodelofhotblaststove；statespacemodel；subspaceidentification輸出噪聲以及狀態(tài)噪聲的情況估計(jì)出系統(tǒng)的狀態(tài)空0引言間模型。圖1表示了子空間系統(tǒng)辨識(shí)方法的基本高爐煉鐵生產(chǎn)是鋼鐵工業(yè)流程上游的一個(gè)核心框圖。工序，其中高爐熱風(fēng)爐是整個(gè)高爐煉鐵工藝流程中能源消耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建立高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)的有效模型以及控制方案是提高熱風(fēng)爐運(yùn)行效率、節(jié)能降耗的重點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)熱風(fēng)爐平均送風(fēng)溫度低于世界水平，對(duì)于熱風(fēng)爐模型研究應(yīng)
6、用不足，控制多采用人工手動(dòng)，控制效果多依賴(lài)于操作工程師的經(jīng)驗(yàn)。針圖1子空間系統(tǒng)辨識(shí)方法的基本框圖對(duì)以上缺陷，該文提出了一種基于子空間辨識(shí)的高相對(duì)于傳統(tǒng)的辨識(shí)方法，子空間辨識(shí)方法有如爐熱風(fēng)爐模型。下優(yōu)點(diǎn)：1子空間系統(tǒng)辨識(shí)簡(jiǎn)介1)不需要參數(shù)化，唯一需要的參數(shù)是系統(tǒng)的階次；空間辨識(shí)的用途在于卜，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)2)不需要迭代優(yōu)化，算法實(shí)現(xiàn)僅依賴(lài)于一些簡(jiǎn)單可靠的線(xiàn)性代數(shù)工具，如QR分解、SVD分解等，收稿日期：2014—12—30基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61290321)；國(guó)家“863”項(xiàng)目運(yùn)算速度快；(2012AA04
7、1709)。3)直接估計(jì)狀態(tài)空間模型，適用于多變量系統(tǒng)作者簡(jiǎn)介：紀(jì)天波(1968)，男，河北遷西人，電子自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)工辨識(shí)。程師，從事發(fā)電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與項(xiàng)目管理等。·126·工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置2015年第5期2高爐熱風(fēng)爐機(jī)理模型z,t)z,t)]針對(duì)工業(yè)過(guò)程系統(tǒng)辨識(shí)，需要基于開(kāi)環(huán)運(yùn)行過(guò)氣體溫度前差關(guān)系：程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到相應(yīng)的輸入輸出信號(hào)用于辨(+，)=hzrdAz[(z,t)一(z,t)]+c識(shí)。為了使建立的模型可以方便應(yīng)用并且能盡量貼(z，t)近于實(shí)際工況，在這里做出一些假設(shè)：得到前差關(guān)系之后可以對(duì)高爐熱風(fēng)爐輸出進(jìn)行
8、1)煤氣在拱頂燃燒形成的高溫?zé)煔饩鶆蜻M(jìn)入遞推式的求解，由輸入得到相應(yīng)的輸出。蓄熱室的每一個(gè)格孔內(nèi)，并且熱量分布相同；實(shí)驗(yàn)設(shè)置高爐熱風(fēng)爐燃燒期和送風(fēng)期固定，燃2)燃燒期內(nèi)煤氣燃燒后溫度保持不變，即燃燒燒時(shí)間為110min，送風(fēng)期為60min，采樣時(shí)間為1s。期拱頂溫度保持穩(wěn)定；輸入信號(hào)分別為常規(guī)煤氣流量與
