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1、毕 业 设 计题 目 基于磨机的预测控制器的设计 学 院 自动化与电气工程学院 专 业 测控技术与仪器 班 级 学 生 学 号 指导教师 二一二年六月八日济南大学毕业设计- 1 -目 录目 录 .- 1 -摘 要 .- 2 -ABSTRACT .- 3 -1 前言 .- 4 -1.1 意义 .- 5 -1.2 背景 .- 5 -2 粉磨基础及球磨机生产机理 .- 6 -2.1 粉磨生产过程简述 .- 6 -2.1.1 粉磨技术发展历史 .- 6 -2.1.2 粉末设备及工艺 .- 6 -2.2 球磨机生产系统简介 .- 7 -2.2.1 球磨机生产工艺流程 .- 7 -2.2.2 粉磨生产系统
2、工况介绍 .- 7 -2.2.3 球磨机粉磨过程优化难点分析 .- 8 -3 预测控制算法理论 .- 9 -3.1 预测控制理论发展 .- 9 -3.2 预 测 控 制 理 论 特 点 .- 9 -3.2.1 预测模型 .- 9 -3.2.2 滚动优化 .- 10 -3.2.3 反馈校正 .- 10 -3.3 预测控制理论算法 .- 10 -3.3.1 模型算法控制 .- 10 -3.3.2 动态矩阵控制 .- 11 -3.3.3 广义预测控制 .- 11 -济南大学毕业设计- 2 -摘 要球磨机是粉磨生产的重要设备，它耗能大，生产效率地下，因此实现磨机负荷的自动控制，提高粉末效率势在必行；球
3、磨机系统具有多变量、强耦合、非线性等特性。以上两点使得磨机负荷控制成为水泥过程的重点和难点问题。目前国内磨机负荷控制软件采用的控制方法多数是简单的 PID 控制，难以适应球磨机的工艺特点，且达不到控制要求。自十九世纪末第一台球磨机诞生以来，球磨机因其应用广泛、大功率、大产出的特点在矿业、建材、化工、冶金及电力部门等基础行业的原料粉碎中得到广泛的应用。随之陶瓷工业的发展，球磨机也成为陶瓷工业中粉磨工序中不可缺少的机械设备。本课题对粉磨工艺进行深入了解，在了解粉磨的工业流程后，依托预测控制综合利用历史信息和模型信息,对目标函数不断进行滚动优化,并根据实际测得的对象输出修正或补偿预测模型。这种控制策
4、略更加适用于复杂的工业过程,并在复杂的工业过程中获得了广泛的应用。在磨机系统中加入预测控制器，利用预测控制算法对纯滞后、非线性等系统的有效控制很好的实现了对磨机系统的控制。在 MATLAB 上根据算法原理搭建模型，完成控制器的设计工作，将控制器用于磨机系统模型的控制，在此基础上进行仿真，在保证系统稳定的前提下，根据实验结果调节控制器参数以使控制效果达到要求。关键词：球磨机；粉磨工艺；预测控制；MATLAB 仿真；济南大学毕业设计- 3 -ABSTRACTBall mill machinel is grinding of important production equipment, it en
5、ergy consumption, production efficiency, and underground, therefore realizes the mill load of automatic control and improve the efficiency of the powder is imperative, The ball mill system has many variables, strong coupling, nonlinear characteristics. These two make mill load control become cement
6、process the key points and difficulties. At present domestic mill load control software using the control method is the most simple PID control, difficult to adapt to the ball mill, the process characteristics and can not reach the control requirements.Since the late nineteenth century the first bal
7、l mill since birth, ball mill widely used because of its high power, the characteristics of large output, in mining, building materials, chemical industry, metallurgy and power departments and other basic industry raw material crushing widely applied . With the development of ceramics industry, ball
8、 mill has become the ceramics industry grinding process of indispensable mechanical equipmen.This topic predictive control based on comprehensive utilization of historical information and information model of target function is continuous rolling optimization, and according to the actual measurement of object output correction or compensation forecast model. This control strategy are more suited for complex industrial p
