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基于模糊专家系统的电弧炉炉况判断

作　者: 毛鹏飞
导　师: 毛志忠
学　校: 东北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 电弧炉炉况判断模糊规则专家系统
分类号: TF741.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 29次
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内容摘要

电弧炉是当今冶金领域最重要的炼钢设备之一,它以废钢为主要原料。在电弧炉中实现熔化和升温,最后得到温度和成分都合格的钢液。冶炼过程中对炉况的准确判断可以指导生产,从而缩短冶炼时间、减少能量消耗、提高生产率。本文在查阅大量的国内外文献的基础上,综述了电弧炉炼钢和冶炼工艺技术的发展,根据电弧炉冶炼过程的工艺特点并结合专家知识,提出了一种基于模糊专家系统的电弧炉炉况判断方法。电弧炉炼钢过程中的炉况主要分为点弧期、穿井期、主熔化期、熔末升温期。冶炼过程中的电弧炉炉膛温度是不可连续测量的,因此本文采用一些间接的方法,如电弧电压、电弧电流、电能输入比、电极位置、冶炼时间等,对电弧炉的炉况进行判断。由于电弧炉炼钢的过程非常复杂,炉况间的区分界限不是很明显,所以本文建立了电弧炉炉况判断的模糊专家系统。通过模糊专家系统把几种不同的炉况判断方法综合起来,从而实现对电弧炉炉况的准确判断。在电弧炉冶炼过程中还可能会出现一些异常的状况,针对不同状况的特点要对模糊专家系统的加权矩阵做出相应的调整。最后对电弧炉炉况判断的模糊专家系统进行了仿真研究,验证了该方法的有效性。

全文目录

摘要  5-6
英文摘要  6-9
第1章概述  9-23
  1.1 电弧炉炼钢历史及发展  9-18
    1.1.1 电弧炉炼钢  9-12
    1.1.2 电弧炉炼钢的技术发展  12-18
  1.2 课题研究的现实意义及内容  18-20
    1.2.1 电弧炉的炉况  18-19
    1.2.2 电弧炉炉况判断的意义  19-20
  1.3 电弧炉炉况判断的研究现状  20-21
  1.4 本文的主要研究内容  21-23
第2章电弧炉炼钢设备与工艺  23-31
  2.1 电弧炉炼钢设备  23-26
    2.1.1 电弧炉的机械设备  23-24
    2.1.2 电弧炉的电气设备  24-26
  2.2 电弧炉冶炼工艺概述  26-31
    2.2.1 电弧炉冶炼工艺  26-28
    2.2.2 电弧炉电弧特性  28-31
第3章炉况判断方法研究  31-41
  3.1 基于电弧电流和电弧电压的炉况判断  31-34
    3.1.1 不同冶炼阶段的弧压、弧流特性  31-33
    3.1.2 基于弧压、弧流的炉况判断  33-34
  3.2 基于电能输入的炉况判断  34-37
    3.2.1 电弧炉能量平衡模型  34-36
    3.2.2 电弧炉总的电能消耗预测  36-37
    3.2.3 基于电能输入的炉况判断  37
  3.3 基于电极位置的炉况判断  37-39
    3.3.1 电极位置的计算  37-38
    3.3.2 电极位置补偿  38-39
    3.3.3 基于电极位置的炉况判断  39
  3.4 基于冶炼时间的炉况判断  39-41
第4章基于模糊专家系统的电弧炉炉况判断  41-63
  4.1 模糊专家系统简介  41-46
    4.1.1 传统专家系统  41-43
    4.1.2 模糊专家系统  43-46
  4.2 炉况判断的模糊专家系统  46-57
    4.2.1 炉况判断模糊专家系统的结构  46-47
    4.2.2 知识库的建立  47-50
    4.2.3 电弧炉炉况的模糊推理  50-57
  4.3 炉况判断专家系统的仿真  57-63
    4.3.1 炉况判断的模糊专家系统的建立  57-59
    4.3.2 仿真结果分析  59-63
第5章结论  63-65
参考文献  65-67
致谢  67

基于模糊专家系统的电弧炉炉况判断

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