高炉炉热闭环智能控制系统研究与应用评价

践行以大数据分析+冶炼智能诊断+人工智能算法+专家控制策略为主线的技术体系,通过IT与OT的深度融合,研发高炉炉热闭环智能控制系统,并成功投用于太钢4 350 m~3高炉。设计系统闭环下发逻辑,以系统研发目标、技术框架为指导,形成集物料跟踪、目标设定、寻优燃料比、数据预处理、异常状况处理等模块为一体的技术路线。投用后,工长只需要设置目标Si范围和目标铁水测温上下限,系统即可自动跟踪高炉焦炭负荷变化,自动寻优控制燃料比,自动平衡料速,自动平衡热负荷、煤气利用、焦炭煤粉质量变化、炉缸盈亏变化等影响炉热的关键因素,自动计算当前状态下的喷煤量,并自动下发一级系统执行,取代人工操作。投用效果表明,该系统不仅能够有效降低炉温波动,提高铁水质量,降低炼钢双渣冶炼次数30%,而且能够通过稳定炉温有效促进高炉炉况顺行,显著降低燃料比,综合创效1 276万元/年。

智能闭环控制布袋收尘器的设计与应用

收尘器作为各类生产企业控制粉尘量的主要手段,随着环保和节能要求越来越严格,对收尘器的收尘效果及能耗要求也越来越高。文章针对目前收尘器采用单向控制较难实现达标排放与节能等问题,提出了一种面向环保监控和节能优化的闭环控制布袋收尘器,该收尘器是在原收尘系统中增设监测传感器,采用智能预测控制算法实现闭环控制,在保证收尘效果的同时,收尘器自动调节与智能控制,最终实现降低能耗的目的。该收尘器在水泥生产线上进行了安装与实测运行,节能减排效果达到21.9%以上。该系统简单可靠,改造工艺简单,实现节能减排效果明显,具有较好的推广应用价值。

无位置传感器的智能永磁接触器弱磁控制及合闸动态特性分析

针对永磁接触器提出了一种弱磁控制策略,实现合闸过程的智能化闭环控制,使其动态吸力和反力达到良好配合。结合磁路和电路模型,实现了动铁心实时位移信号的无位置传感器检测。耦合电压平衡方程和机械运动方程,建立了弱磁控制策略下合闸过程的动态数学模型,并采用4阶龙格–库塔法仿真了合闸动态过程。实验结果表明,通过调整和优化正、反向PWM占空比,可实现线圈正、反向电流的有效控制,由此调节动触头和动铁心的运动速度,使触头一、二次弹跳明显减少。仿真与实验结果比较吻合。

瓦斯抽采泵站控制系统优化

针对煤矿瓦斯抽采系统存在抽采泵站能力与抽采需求之间的不匹配、抽采阀门调节不精确的问题,基于模糊变频控制技术、智能闭环控制技术以及闭锁联动技术对官地矿瓦斯抽采泵站控制系统进行优化。重点分析了以CPU 1513-2 PN中央处理器为核心的瓦斯抽采泵站控制系统硬件、软件设计方案,对抽采泵电机进行模糊变频控制,对抽采电动阀门进行内、中、外三环智能闭环控制并设计设备间的闭锁联动方案,最后完成应用效果分析。分析结果表明,优化后的瓦斯抽采泵站控制系统满足设计要求,提升了系统的智能化水平,达到了节能、高效、安全运行的目的。

神经元控制的DDC直流调速系统

在双闭环直流调速系统中采用了一种采用单个神经元的自适应控制方案,此方案将克服传统双闭环直流调速系统的缺陷,使系统具有很好的动、静性能和强鲁棒性。神经元是神经网络的微处理单元,由神经元构成的控制器结构简单新颖、经济实用,并可实现系统无模型控制。控制器具有自组织、自学习能力和强鲁棒性,其品质优于常规控制器。

智能全闭环控制通气模式在心脏术后患者应用的有效性

目的探讨智能全闭环控制通气模式在心脏术后患者中应用的有效性。方法选取2014年4～10月非急诊心脏手术术后需要机械通气的患者，分别接受Intellivent-ASV和ASV通气模式。记录两组入ICU时（TO）、1h末（T1）、2h末（T2）、SBT前（T3）的呼吸机设置参数，呼吸机监测（潮气量、肺顺应性、通气支持程度等）等指标；观察比较两组TO，T1，T2，T3、停用呼吸机后1K（T4）的血气分析、血流动力学等指标进行统计。结果本研究共纳入患者82例，Intellivent-ASV组患者43例（52．4％），ASV组患者39例（47．6％）。①呼吸机参数设置：两组在吸氧浓度（Fi02）、呼气末正压（PEEP）、MinVol后期设置上差异有统计学意义（P〈0．05），且在Intellivent-AsV组内差异均有统计学意义（P〈0．05）。②血气分析指标：两组T1点PaCO。差异有统计学意义。Intellivent-ASV组组内PaO2／Fi02差异有统计学意义。③Intellivent-AsV组内PetCO2与PaCO2之间呈正相关（R2=0．607，P〈0．05）。结论Intellivent-ASV通气模式在成人择期心脏术后患者中使用具有安全性。应用PetCO2可以连续、及时的监测呼吸指标变化，为患者提供有效的通气支持。

基于直流二次放电法的蓄电池内阻测试

内阻是反映变电站阀控铅酸蓄电池综合性能的重要参数之一。对比当前阀控铅酸蓄电池内阻测试的几种方法,研究了基于IEC标准的直流二次放电法的内阻测试方案。开发了一套适用于多型号、大容量阀控铅酸蓄电池的内阻测试装置,介绍了装置的硬件设计方案,采用闭环智能控制技术和双负载电阻实现大电流的精确控制,给出了软件界面及工作流程图。通过对河北南部电网变电站蓄电池的实际测试,证明装置满足不同容量和型号的阀控铅酸蓄电池内阻的测试准确性和一致性要求。

基于隧道动态风压的站台门优化方案研究

地铁高峰期部分站台门因为隧道动态风压过大出现二次关门等故障,影响了地铁正常运营。通过对隧道动态风压数据进行实测分析,研究风压对站台门运行阻力的影响,对站台门的电机选型、门控器(DCU)、摩擦副结构进行优化,解决了动态风压过大导致的站台门二次关门。

两极工作式永磁耦合调速器的研究与开发

永磁耦合器是通过导磁体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置,可实现电动机和负载间无机械连接的传动方式。由于是空载启动,其启动电流大大减小,这样对电网的冲击就相当小,解决了在不需加电网拓容的前提下增加电动机组难题,消除"大马拉小车"现像,从而实现了节能减排的效果。两极工作式永磁盘结构不但增强了驱动能力,而且减少了永磁耦合调速器的轴向距离。耦合调速器轴向力两侧分别控制并相互中和的方法消除了轴向力对电机轴承的负面影响,延长了电机的使用寿命。智能化闭环气隙控制系统,实现了对负载转数和扭矩的精密调节,并可根据实时检测到的电动机电流来自动调节气隙,从而实现稳定电流的目的。