[发明专利]一种高炉系统与TRT装置分布式协调控制方法

权利要求书

1.一种高炉系统与TRT装置分布式协调控制方法，其特征在于该方法的步骤如下：

1)高炉系统的描述和动态建模：

首先对高炉系统进行描述，再根据关联模型总体架构，在对高炉系统描述和分析的基础上，建立高炉系统的动态关联模型；

2)TRT装置的描述和动态建模：

首先对TRT装置进行描述，再根据关联模型总体架构，在对TRT装置的描述与分析基础上，建立TRT装置的动态关联模型；

3)高炉系统和TRT装置分布式协调控制：

采用分布式协调控制方法，首先确定高炉系统和TRT装置的采样周期，然后对两个模型进行优化求解，采用可变窗口长度的分布式预测控制方法，建立协调控制机制，实现高炉系统和TRT装置协调控制。

2.根据权利要求1所述的一种高炉系统与TRT装置分布式协调控制方法，其特征在于：所述的对高炉系统进行描述，即考虑影响高炉温度分布和正常运行的主要因素，按照协调优化的关联模型结构，以高炉顶压作为关联输入，以热风流量、热风温度、富氧量和喷煤量为控制量，以转鼓强度、热风压力、矿石成分和焦炭质量为干扰，以高炉煤气流量和煤气温度为关联输出，以高炉炉内温度为内部状态，建立高炉系统的动态关联模型。

3.根据权利要求1所述的一种高炉系统与TRT装置分布式协调控制方法，其特征在于：所述的对TRT装置进行描述，通过机理分析，按照协调优化的关联模型结构，以高炉煤气流量和温度为关联输入，以静叶开度和旁通阀开度为控制量，以雷达料线和叶片积灰为干扰，以高炉顶压为关联输出，以炉顶压力、透平机进口压力、透平机进口压力容器入口温度、透平机进口压力容器内部温度、透平机进口压力容器内部压力、透平机出口压力容器温度和透平机出口压力容器内部压力为内部状态，建立TRT装置的动态关联模型。

4.根据权利要求1所述的一种高炉系统与TRT装置分布式协调控制方法，其特征在于：根据高炉系统S₁和TRT装置S₂的动态响应特性确定它们的采样周期为T₁和T₂，其中T₁＞T₂，利用前向差分法对高炉系统和TRT装置的连续模型进行近似离散化；其中高炉系统S₁和TRT装置S₂的自身变量以各自的采样周期为准，关联变量的采样方法如下：高炉系统的关联输入高炉顶压为：z₁(t)＝h₁(x₂(t))，离散化后变为k＝k₀，k₀+1，...，k_f，k₀和k_f为自然数，且k₀＜k_f，表示以T₁为采样周期对TRT装置S₂的状态变量x₂(t)进行虚拟采样得到的值，得到S₁的离散模型M′₁，因为T₂＜T₁，则不存在采样值缺失的问题；同理，TRT装置的关联输入为煤气流量和煤气温度：z₂(t)＝h₂(x₁(t))，离散化后变为k＝k₀，k₀+1，...，k_f，k₀和k_f为自然数，且k₀＜k_f，表示以T₂为采样周期对S₁的状态变量x₁(t)进行虚拟采样得到的值，得到S₂的离散模型M′₂，由于T₂＜T₁，则在采样不重合的时间点，将出现采样值缺失的情况，即无法获取煤气流量和煤气温度的数据，缺失的采样值用最近一次采样值代替。