[发明专利]TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真方法及系统

权利要求书

1.一种TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）针对TRT系统的各组成部分，分别建立各部件类仿真模块，并为各部件类仿真模块编辑和设计参数、接口；

2）通过各部件类仿真模块的接口将部件类仿真模块按实际TRT系统进行连接，并调节各模块参数使系统达到稳态；

3）分析实际TRT系统布料过程的特点和控制方法，增加2个程序类仿真模块，分别为布料干扰模块和PID反馈控制模块；布料干扰模块用于仿真布料过程对高炉顶压的影响；PID反馈控制模块用于仿真实际PLC控制器对静叶的控制；

其中PID反馈控制模块将顶压设定值                                               与反馈值进行比较构成控制偏差：

                                      （1），

再将控制偏差按比例、微分、积分运算后通过线性组合构成控制量u(t)：

                         （2），

式（2）中，u(t)为控制量，为比例控制增益，为积分时间常数，为微分时间常数，t为时间；

4）设置系统仿真参数，进行仿真运算。

2.根据权利要求1所述的TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真方法，其特征在于：所述步骤1）中的部件类仿真模块包括：

边界A：为第一定压节点，模拟进入高炉的热风的压力；

管道A：包括a节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；

高炉模型：包括上容器和下容器，上容器和下容器之间由第一调节阀连接；设置第一调节阀的初始开度，且第一调节阀的开度由所述的布料干扰模块控制；

管道B：包括b节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；

静叶：包括第二调节阀，第二调节阀的开度由所述的PID反馈控制模块输出的控制量u(t)控制；

边界B：为第二定压节点，模拟经过静叶之后的管网煤气压力；

边界A、管道A、高炉模型、管道B、静叶和边界B顺次连接；

PID反馈控制模块中的顶压设定值由工艺专业确定；反馈值为实际所测得高炉顶压值，即高炉模型中上容器压力值。

3.根据权利要求1或2所述的TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真方法，其特征在于：它还包括步骤5）将仿真结果与预期效果比较，对系统仿真参数进行调试，以获得最佳控制参数。

4.根据权利要求3所述的TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真方法，其特征在于：所述步骤5）将仿真结果与预期效果比较，具体是比较高炉模型的上容器的顶部压力实际值与其设定值。

5.一种TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真系统，其特征在于：它包括部件类模块和程序类模块；

其中部件类模块包括：

边界A：为第一定压节点，用于模拟进入高炉的热风的压力；

管道A：包括a节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；

高炉模型：包括上容器和下容器，上容器和下容器之间由第一调节阀连接；设置第一调节阀的初始开度；

管道B：包括b节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；

静叶：包括第二调节阀，第二调节阀的开度由所述的PID反馈控制模块输出的控制量u(t)控制；

边界B：为第二定压节点，模拟经过静叶之后的管网煤气压力；

边界A、管道A、高炉模型、管道B、静叶和边界B顺次连接；

程序类模块包括：

布料干扰模块，用于仿真布料过程对高炉顶压的影响，并控制第一调节阀的开度；

PID反馈控制模块，用于将顶压设定值与反馈值进行比较构成控制偏差：

                                      （1），

再将控制偏差按比例、微分、积分运算后通过线性组合构成控制量u(t)：

                         （2），

式（2）中，u(t)为控制量，为比例控制增益，为积分时间常数，为微分时间常数，t为时间；

PID反馈控制模块中的顶压设定值由工艺专业确定；反馈值为实际所测得高炉顶压值，即高炉模型中上容器压力值；控制量u(t)用于控制第二调节阀的开度。

6.根据权利要求5所述的TRT高炉顶压控制布料过程反馈控制仿真系统，其特征在于：它是基于Modelica语言建立的。