矿井主要通风机切换过程供给风量优化控制研究

矿井主要通风机切换过程中存在供给风量大范围波动甚至中断问题,易导致瓦斯浓度超限。常用的基于模型的主要通风机切换控制方法难以很好地对约束进行处理,基于智能算法的控制方法依赖专家知识和经验,具有主观性和随意性。针对上述问题,以中国平煤能源化工集团有限责任公司二矿主要通风机切换过程为研究背景,研究了主要通风机切换过程供给风量优化控制问题。基于流体动力学方程和图论概念,建立了主要通风机切换过程动态模型,并采用泰勒展开式对其进行线性化处理,以降低计算复杂度。考虑矿井主要通风机切换过程具有强非线性、系统状态受约束,且为离散的多输入多输出系统,采用模型预测控制(MPC)算法研究风量控制问题,设计了主要通风机切换过程MPC系统,将风量优化转换为二次规划问题。采用原对偶神经网络在线求解优化问题,实现主要通风机切换过程的供给风量实时优化控制。试验结果表明:MPC系统可有效实现主要通风机切换,切换过程中4个风门风量可很好地跟踪参考值;各采样时刻运算时间为0.027 s,满足切换过程实时性要求;供给风量波动最大值仅为0.9%,明显优于传统PID控制效果。

变频制冷系统除湿运行风量的优化控制

对变频制冷系统的除湿性能在进风相对湿度为45—85%,t=21—29℃的情况下进行了试验研究,得到了最佳除湿风量与频率、进风相对湿度的关系,并拟合了相应的关系式,利用该关系式对变频制冷系统除湿运行进行风量的的优化控制,取得了除湿量增加13.8%,而能耗减少3.6%的效果。

循环流化床机组风量与燃烧控制的技术改进与分析

针对硫化床机组锅炉蓄热时间长,床料在燃烧过程中易结焦的难题,通过对锅炉一二次风量自动控制及燃料控制进行优化等途径,取得了一定成果。

大型袋式除尘器风量风压的LQR最优控制

风量和风压是袋式除尘器运行中2个重要的控制参量,受本体结构和流场设计影响,在宽工况条件下非稳态特性明显,并表现出很强的耦合性。针对此问题,研究一种袋式除尘器风量风压优化控制方法,建立状态空间模型,通过GA寻优对模型参数进行辨识;设计LQR控制器,计算出状态反馈矩阵。仿真结果证明了理论方法的正确性和有效性,为提升大型袋式除尘器的工作效能奠定了基础。