基于t-s模糊模型的煉鐵燒結(jié)過程建模畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-21 17:18本頁面
【正文】 在接受孫老師指導(dǎo)的時(shí)間里，他那淵博的知識(shí)，活躍的思維，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及平易近人的作風(fēng)給我留下了深刻的印象，孫老師為學(xué)生們開闊了視野，豐富了學(xué)識(shí)，并將受益終身。在已知較寬廣的范圍的情況下，能夠把精確度提高到不錯(cuò)的程度。在經(jīng)過了仿真的過程后得到了幾點(diǎn)結(jié)論：(1)逐步回歸法 ：其主要功能是找到對(duì)TS模糊模型影響最大的輸入量的參數(shù)數(shù)目，同時(shí)還可以保證模型的精確度，也使得TS模糊模型的后件結(jié)構(gòu)變得更加簡要。并且仔細(xì)的講述了在TS模糊模型里經(jīng)常被用到的模糊C均值聚類和最小二乘法等建模手段。本篇文章里簡要的講述了模糊模型的理論基礎(chǔ)和定理，對(duì)模糊辨識(shí)的研究?？茖W(xué)家查德（）提出了一種很有效果的方式，其方式的特點(diǎn)就是使用不精確的數(shù)學(xué)模型表示又叫做病態(tài)系統(tǒng)。隨著人們對(duì)精密度和擬合度的不斷追求，模型的適合性和精密性就成為了非線性系統(tǒng)的控制、估計(jì)分析的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。此聚類數(shù)為4。如下試：Ri：If y（t1）is Ai1 and y(t2) is Bi1,and u(t3)is Ci1Yi（t）=a1i y(t1)+a2i y(t2)+bij u(t3) 利用MATLAB對(duì)模型進(jìn)行仿真。，在此部分要用到基礎(chǔ)知識(shí)章節(jié)中提到的對(duì)模糊區(qū)間進(jìn)行劃分與系統(tǒng)辨識(shí)的方法，對(duì)煉鐵燒結(jié)的燒結(jié)爐問題開始建立模糊模型，通過這些步驟來證明模糊建模的實(shí)用性。 Table Temperature and air pressure data table時(shí)間點(diǎn)火爐溫度20號(hào)左側(cè)風(fēng)箱廢氣溫度21號(hào)左側(cè)風(fēng)箱廢氣溫度20號(hào)左側(cè)風(fēng)箱廢氣壓力21號(hào)左側(cè)風(fēng)箱廢氣壓力08:00:00:00036229908:00:00:50036229908:00:01:00036229908:00:01:50036229908:00:02:00036229908:00:02:50036229908:00:03:00036229908:00:03:500110836229908:00:04:000110836229908:00:04:500110836229908:00:05:000110836229908:00:05:500110836329908:00:06:000110836329908:00:06:500110836329908:00:07:000110836329908:00:07:500110836329908:00:08:0001108363299 確定TS模糊模型的后件結(jié)構(gòu)再此過程中需要用到上文中提到的逐步回歸的方法來找出對(duì)輸出影響最大的變量，還要找出對(duì)于輸出來說影響最不顯著的變量。前提結(jié)構(gòu)辨識(shí)前提參數(shù)辨識(shí)結(jié)論結(jié)構(gòu)辨識(shí)結(jié)論參數(shù)辨識(shí)性能指標(biāo)計(jì)算Fig The modeling process based on TS fuzzy model 利用TS模糊模型對(duì)煉鐵燒結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真煉鐵燒結(jié)的爐內(nèi)的廢氣溫度和風(fēng)箱的廢氣氣壓組成了標(biāo)準(zhǔn)的非線性系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中含有等時(shí)間間隔內(nèi)的取樣，點(diǎn)火爐的溫度，同風(fēng)箱內(nèi)的廢氣溫度以及廢氣氣壓。CO2CaO+H2O=Ca(OH)2下面是燒結(jié)流程的工藝圖： Sintering process flow diagram第四章 運(yùn)用TS模糊模型對(duì)煉鐵燒結(jié)過程進(jìn)行建模 從各類公式中總結(jié)整個(gè)構(gòu)建模型的過程上述文章中提到所有模糊辨識(shí)方法總結(jié)：（1） 首先要選取逐步回歸法來確定TS模糊模型的后件結(jié)構(gòu)的輸入量的數(shù)量。碳酸鈣分解產(chǎn)物Ca0能與燒結(jié)料中的其他礦物發(fā)生反應(yīng)，生成新的化合物，這就是礦化作用。 About the process of ironmaking：燒結(jié)料中的碳酸鹽有CaC0MgC0FeC0MnC03等，其中以CaC03為主。第五 過濕層：此層中有大量從干燥層中落下來的水分，其水蒸氣會(huì)重新凝結(jié)，是配料中的水分增加形成過濕層。第四 干燥層：干燥層中工作的溫度主要是利用預(yù)熱層下來的廢棄對(duì)此層進(jìn)行加熱，所以溫度要低于上層，大約在100攝氏度以上，由于混合陪聊的蒸發(fā)和在水中的游離，導(dǎo)致此層的厚度一般維持在10到30 毫米。第二 燃燒層：所有的燃料再次層進(jìn)行反應(yīng)并放出大量的熱量，在此過程中溫度可達(dá)1350到1600攝氏度，粘塊過程在燃燒層進(jìn)行，除此之外，在此層還再發(fā)生固態(tài)原料的氧化、還原、融化以及含硫氧化物和含石灰石的硫化物的各種的反應(yīng)。第一 燒結(jié)礦層：在點(diǎn)火開始的一瞬間，燃料燃燒便放出了大量的熱量，讓配料層的原料融化，直到隨著燃燒層下移的冷空氣通過融化液體會(huì)被冷凝成網(wǎng)狀并且再結(jié)晶的具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)礦石。同時(shí)也要控制機(jī)速，其目的是保證預(yù)定的燒結(jié)終點(diǎn)燒結(jié)的反應(yīng)充分。通風(fēng)度是平均每噸人造燒結(jié)礦的風(fēng)量需要3200立方米，若按照燒結(jié)的面積來計(jì)算 ，大約是(70～90)m3／(cm2．min)。點(diǎn)火的深度為10到20mm。點(diǎn)火的維持時(shí)間通常是在40到60秒。對(duì)于點(diǎn)火的條件是比較苛刻的，點(diǎn)火的時(shí)候要求有足夠的點(diǎn)火溫度，并且維持在高溫的時(shí)間要達(dá)到指標(biāo)，同時(shí)沿機(jī)器的寬度需要點(diǎn)火均勻。布料是指將鋪底料和混合料鋪到燒結(jié)機(jī)床上的操作工藝。：在燒結(jié)生產(chǎn)的過程中，主要分為布料、點(diǎn)火和燒結(jié)等重要步驟。而二次混合的目的則是為了提高燒結(jié)原料層的通氣性，并且改善制粒度，再加入少部分水量，控制其水分在7%到8%的范圍內(nèi)。在混合的過程中分為一次混合和二次混合兩種混合流程：一次混合是為了使配料的成分均勻并且濕潤，與此同時(shí)還可以為原料預(yù)熱。需要注意的是，冷人工燒結(jié)礦的化學(xué)成分分析應(yīng)每日作一次，全分析每月作一次，內(nèi)容與燒結(jié)礦常規(guī)分析基本相同。二次返燒結(jié)的加入時(shí)刻保證返礦槽內(nèi)有剩余，準(zhǔn)備返礦的加入，加入返礦料的時(shí)候要控制其量大致在標(biāo)準(zhǔn)線左右，在通常情況下料位在返礦槽容積的40%60%范圍內(nèi)左右。；混合料總重量≤177。；燃料≤177。煉鐵燒結(jié)的配料下料量大概的誤差范圍：鐵原燃料≤177。相比于容積配料法，質(zhì)量配料法的優(yōu)點(diǎn)更為突出，它的比容積法更加準(zhǔn)確，更加有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。：關(guān)于配料的目的其實(shí)就是使得人造燒結(jié)礦石的化學(xué)性質(zhì)和物理成分更加的穩(wěn)定，同時(shí)可以達(dá)到煉鐵的各項(xiàng)指標(biāo)。熔劑的準(zhǔn)備也是必不可少的，其中對(duì)有效的熔劑就是配置一氧化鈣、3%的水、一定量的白云石、少許氧化鎂，按此配方配出來的熔劑在煉鐵燒結(jié)的過程中具有良好的作用，同時(shí)也可以提高人造燒結(jié)礦石的質(zhì)量。 第三章 煉鐵燒結(jié)的工藝流程帶式抽風(fēng)燒結(jié)機(jī)是世界上被最廣泛利用的燒結(jié)鐵礦石的機(jī)器，在生產(chǎn)過程中主要包含的工序有準(zhǔn)備、配料和混合、煉鐵燒結(jié)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等等。如果每次增漲輸入變量的數(shù)目為一的話，記做q=1，得出： 在這種情況下，回歸模型新的系數(shù)向量的估計(jì)值為：r=（ZTRZ）1ZTRy=Xm+1TRy/Xm+1TRXm+1β=βLr與此同時(shí)殘差以及殘差的平方和變化為：εgyXβgZr=R(yZr)S=εTgεg=(yZr) rRrR(yZr) 而其中的, 帶入上式后：εTgε g=(yZr)TR(yZr)=yTRyRTZTRy(yTRZrTZTRZ)r然后再把r=(ZTRZ)1ZTRy=MZTRy帶入公式得出Sg=εgTεg=yTRyrTZTRy 原式中得到了r=0，同時(shí)元模型的殘差的平方和也發(fā)生了變化，結(jié)果為：△S=SSg=rTZTRy在此過程中構(gòu)建出新統(tǒng)計(jì)值F：F=△S
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