[发明专利]一种高炉顶压控制非线性数学建模方法

摘要

本发明公开了一种高炉顶压控制非线性数学建模方法，对高炉顶压控制过程进行机理分析，综合考虑了透平机静叶开度、高炉煤气流量、高炉生产物理过程等因素的变化对高炉炉顶压力的影响，从而通过数学模型准确、有效地描述了高炉炉顶压力控制过程，对于优化高炉顶压控制方案从而保证高炉的稳顺生产、提高高炉生产的产量和质量具有重要的意义。

主权项

1.一种高炉顶压控制非线性数学建模方法，其特征在于，该方法为：1）确定高炉炉顶压力系统静叶流通面积F与静叶开度L之间的关系：F=K_fL+k₀；其中，K_f、k₀均为常数；2）确定所述静叶煤气流量Q₂与高炉炉顶煤气流量Q₁之间的关系：Q2=2AFξΔpρ;]]>其中，A为常数；ρ为煤气密度；ξ为静叶对煤气流的阻力系数；△p=p₁-p₂，p₁为高炉炉顶压力实际值；p₂为煤气通过高炉炉顶压力系统后高炉煤气总管的压力；3）利用静叶煤气流量Q₂与高炉炉顶煤气流量Q₁得到高炉炉顶压力实际值p₁的微分表达式：dp1dt=K(Q1-Q2);]]>其中，K为常数；4）将步骤2）的公式代入步骤3）的公式中，得到：dp1dt=-K2AFξp1-p2ρ+KQ1;]]>5）将步骤1）的公式代入步骤4）的公式中，得到：dp1dt=-K2Aξ(KfL+k0)p1-p2ρ+KQ1;]]>6）将步骤5）的公式离散化，得到高炉炉顶压力实际值的离散表达式：p1(k)=p1(k-1)+aL(k)·p1(k)-15+bQ1(k)+cp1(k)-15+d;]]>其中，a、b、c、d为常数，利用最小二乘法确定a、b、c、d；p₁(k)为k时刻高炉炉顶压力实际值；L(k)为k时刻静叶开度；Q₁(k)为k时刻高炉炉顶煤气流量。