銅精煉過程優(yōu)化建模與智能控制

內(nèi)容概要

本書采用混沌理論、軟測量技術(shù)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等非線性數(shù)學(xué)以及智能檢測與控制技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)過程控制技術(shù)，重點(diǎn)進(jìn)行了銅精煉過程粗銅成分與高溫銅液溫度等的軟測量、銅精煉過程煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型特性、單神經(jīng)元PID控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)、時(shí)間-燃料消耗的最優(yōu)化及其智能控制實(shí)現(xiàn)等方面

作者簡介

鄂加強(qiáng)。男，湖南湘潭縣人，1972年3月生。1997年7月畢業(yè)于吉林大學(xué)熱能工程專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位；1997年7月至1999年8月，在湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司技術(shù)開發(fā)中心從事研究開發(fā)工作；1999年9月至2004年9月在中南大學(xué)熱能工程專業(yè)(熱工檢測、優(yōu)化與智能控制方向)碩博連讀，獲工學(xué)博士學(xué)位；2004年10月進(jìn)入湖南大學(xué)控制科學(xué)與工程博士后流動(dòng)站從事智能信息融合處理理論與方法研究工作?，F(xiàn)為湖南大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程系副主任，副教授，碩士生導(dǎo)師。國家自然科學(xué)基金工程科學(xué)學(xué)科一處評(píng)審專家。自1 999年9月以來，長期從事熱工檢測、優(yōu)化與智能控制方面的科研工作，在國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊上已發(fā)表論文70余篇，被SCI，El收錄20余篇。

書籍目錄

第1章  緒論1.1  銅冶煉工業(yè)生產(chǎn)過程概述1.1.1  銅冶煉工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀1.1.2  銅的火法冶煉工藝流程1.1.3  銅精煉工藝過程1.1.4  陽極銅含雜質(zhì)的危害性1.2  先進(jìn)過程控制技術(shù)概述1.2.1  過程建模1.2.2  系統(tǒng)的魯棒性1.2.3  控制策略與方法1.2.4  軟測量技術(shù)1.2.5  過程優(yōu)化1.3  工業(yè)過程優(yōu)化建模研究現(xiàn)狀1.3.1  基于機(jī)理建模的操作優(yōu)化方法1.3.2  基于計(jì)算智能的操作優(yōu)化方法1.3.3  基于專家知識(shí)模型的操作優(yōu)化方法1.4  智能控制在工業(yè)過程中的應(yīng)用1.5  研究意義參考文獻(xiàn)第2章  轉(zhuǎn)爐產(chǎn)粗銅成分時(shí)間序列混沌與分形識(shí)別2.1  混沌理論概述2.1.1  混沌學(xué)起源及發(fā)展2.1.2  混沌的定性和定量描述2.1.3  混沌理論在非線性時(shí)間序列預(yù)測中的應(yīng)用與發(fā)展前景2.2  混沌分析原理與方法2.2.1  混沌吸引子分類2.2.2  混沌吸引子特征參數(shù)2.2.3  混沌特征參數(shù)之間的相互關(guān)系2.2.4  時(shí)聞序列的相空間重構(gòu)理論2.3  銅精煉陽極爐人爐粗銅成分時(shí)間序列的混沌分形研究2.3.1  銅精煉陽極爐入爐粗銅成分時(shí)間序列吸引子特征描述2.3.2  轉(zhuǎn)爐產(chǎn)粗銅成分時(shí)間序列混沌分維診斷2.3.3  平均可預(yù)報(bào)時(shí)間估計(jì)參考文獻(xiàn)第3章  銅精煉過程軟測量建模及應(yīng)用3.1  軟測量技術(shù)概述3.1.1  軟測量技術(shù)的基本方法3.1.2  軟測量技術(shù)的應(yīng)用及其前景展望3.2  基于混沌理論的銅精煉過程人爐粗銅成分軟測量方法3.2.1  入爐粗銅成分混沌時(shí)間序列軟測量模型3.2.2  軟測量模型應(yīng)用實(shí)例3.2.3  銅精煉爐入爐粗銅成分軟測量模型3.3  基于機(jī)理分析與函數(shù)鏈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的高溫銅液溫度軟測量方法3.3.1  基本假設(shè)3.3.2  保溫過程銅液溫度軟測量模型3.3.3  氧化過程銅液溫度軟測量模型3.3.4  還原過程銅液溫度軟測量模型3.3.5  銅液溫度在線軟測量實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)第4章  自適應(yīng)變尺度混沌優(yōu)化算法4.1  混沌理論在優(yōu)化計(jì)算中的應(yīng)用4.1.1  函數(shù)問題的混沌優(yōu)化研究4.1.2  組合問題的混沌優(yōu)化研究4.1.3  混沌優(yōu)化方法展望4.2  自適應(yīng)變尺度混沌優(yōu)化算法4.2.1  混沌模型的選擇4.2.2  自適應(yīng)變尺度混沌優(yōu)化算法4.2.3  自適應(yīng)變尺度混沌優(yōu)化算法收斂性4.3  自適應(yīng)變尺度混沌優(yōu)化算法的數(shù)值驗(yàn)證參考文獻(xiàn)第5章  銅精煉過程燃料消耗混沌泛函優(yōu)化器設(shè)計(jì)5.1  泛函分析原理與方法5.1.1  泛函與變分的基本概念5.1.2  泛函極值的必要條件——Euler方程5.1.3  銅精煉過程燃料消耗泛函極值問題5.2  保溫過程重油消耗最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型5.2.1  保溫過程爐膛內(nèi)能量平衡方程5.2.2  保溫過程重油消耗最優(yōu)模型建立5.2.3  保溫過程重油消耗最優(yōu)模型仿真5.3  氧化過程重油消耗最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型5.3.1  氧化過程爐膛內(nèi)能量平衡方程5.3.2  氧化過程重油消耗量最優(yōu)模型建立5.3.3  氧化過程重油消耗最優(yōu)模型仿真5.4  還原過程液化氣消耗最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型5.4.1  還原過程爐膛內(nèi)能量平衡方程5.4.2  燃燒用液化氣消耗最優(yōu)化模型建立5.4.3  還原用液化氣流量確定5.4.4  還原過程液化氣流量5.4.5  還原過程液化氣消耗最優(yōu)模型仿真5.5  銅精煉過程燃料消耗優(yōu)化器參考文獻(xiàn)第6章  銅精煉過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型6.1  保溫過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型6.1.1  保溫過程爐膛動(dòng)態(tài)特性基礎(chǔ)方程6.1.2  保溫過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型建立6.1.3  保溫過程煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型仿真6.2  氧化過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型6.2.1  氧化過程爐膛動(dòng)態(tài)特性基礎(chǔ)方程6.2.2  氧化過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型建立6.2.3  氧化過程煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型仿真6.3  還原過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型6.3.1  還原過程爐膛動(dòng)態(tài)特性基礎(chǔ)方程6.3.2  還原過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型建立6.3.3  還原過程煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型仿真6.4  銅精煉過程爐膛煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型時(shí)滯問題分析參考文獻(xiàn)第7章  一階加純滯后過程單神經(jīng)元PID控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)7.1 PID控制器設(shè)計(jì)方法概述7.1.1 PID控制器的現(xiàn)狀7.1.2 PID控制器設(shè)計(jì)方法發(fā)展7.1.3 PID控制器設(shè)計(jì)中所存在的問題7.1.4 PID控制器設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題7.2  單神經(jīng)元PID控制器7.2.1  傳統(tǒng)PID控制算法7.2.2  單神經(jīng)元PID控制算法7.3  時(shí)滯過程閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)7.3.1  預(yù)備知識(shí)7.3.2  時(shí)滯過程閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)證明7.4  單神經(jīng)元PID控制器穩(wěn)定性分析7.4.1  對(duì)象的描述7.4.2  一階純滯后對(duì)象閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的PID參數(shù)區(qū)域的確定7.5  一階加純滯后過程單神經(jīng)元PID控制器參數(shù)優(yōu)化7.5.1  單神經(jīng)元PID控制器參數(shù)自適應(yīng)變尺度混沌優(yōu)化7.5.2  專家調(diào)節(jié)比例增益系數(shù)7.5.3  銅精煉過程煙氣溫度控制數(shù)值仿真參考文獻(xiàn)第8章  銅精煉過程優(yōu)化建模與智能控制的實(shí)現(xiàn)8.1  銅精煉過程優(yōu)化建模與智能控制結(jié)構(gòu)8.1.1  優(yōu)化及操作計(jì)算模塊8.1.2  銅精煉過程優(yōu)化建模與智能控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收及處理8.1.3  銅精煉過程優(yōu)化建模與智能控制的實(shí)現(xiàn)8.2  銅精煉過程優(yōu)化建模與智能控制工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐8.2.1  節(jié)能效果8.2.2  環(huán)保效果8.2.3  陽極銅質(zhì)量檢驗(yàn)8.3  結(jié)論與建議8.3.1  結(jié)論8.3.2  建議參考文獻(xiàn)

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本書采用混沌理論、軟測量技術(shù)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等非線性數(shù)學(xué)以及智能檢測與控制技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)過程控制技術(shù)，重點(diǎn)進(jìn)行了銅精煉過程粗銅成分與高溫銅液溫度等的軟測量、銅精煉過程煙氣溫度動(dòng)態(tài)模型特性、單神經(jīng)元PID控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)、時(shí)間-燃料消耗的最優(yōu)化及其智能控制實(shí)現(xiàn)等方面的研究。可供熱工自動(dòng)化、過程控制、熱能工程、冶金工程領(lǐng)域的科研工作者與工程技術(shù)人員參考，也可供各高等院校相關(guān)領(lǐng)域的教師、研究生參考。

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