转炉炼钢终点准动态控制系统研究的开题报告开题报告题目：转炉炼钢终点准动态控制系统研究一、选题背景转炉炼钢是目前最主要的钢铁生产过程之一，其炉渣的基本性质（主要是氧化物含量）直接影响钢水质量。传统的终点控制方式主要依靠人工经验和设备的定位精度，无法达到高精度的控制效果。近年来，随着自动化技术的不断提高，越来越多的工业过程控制开始采用精确的动态控制方法，转炉炼钢终点控制也应向此方向发展，以提高钢水质量、降低成本。二、研究内容本论文研究的是转炉炼钢终点准动态控制系统，目标是实现自动化控制、降低人为误差，提高钢水质量和生产效率。主要包括以下内容：1.调查当前转炉炼钢终点控制的现状和存在的问题，分析传统方法的局限性和不足之处；2.研究传感器的选择和位置安排，采用光纤测温技术、超声波检测技术等高精度传感器，获取炉内温度、炉底深度、氧气吹入量等实时数据；3.建立动态数学模型，主要考虑炉内炉渣中氧化物含量与钢水质量之间的关系，根据实时数据预测炉终点，确定最佳的脱氧方式；4.设计控制算法，采用模型预测控制（MPC）等高级控制方法，实现对炉内参数的在线控制，确保钢水质量的稳定性和优良性；5.编写软件程序，将控制算法集成到自动控制系统中，实现计算机自动控制，提高生产效率和控制精度。三、研究意义转炉炼钢是钢铁生产过程中重要的环节，产品质量直接关系到国民经济的发展和国家安全。将动态控制方法引入转炉炼钢终点控制领域，不仅可以提高钢水质量、减少工人操作误差，还可以提高生产效率、降低生产成本，具有重要的理论和应用价值。四、研究方法和步骤1.文献查阅，调查已有的转炉炼钢终点控制方案和方法，分析其优缺点；2.采集实际生产数据，对传感器信号进行处理与校准，并计算出炉内温度、深度、氧气吹入量等重要参数；3.建立动态数学模型，采用多元回归方法，分析氧化物含量与钢水质量之间的关系；4.设计控制算法，采用MPC等高级控制方法，将模型数据转化为可控制行动策略，实现对炉内参数的在线控制；5.编写软件程序，将控制算法集成到自动控制系统中，实现计算机自动控制。五、进度安排1.第1-2个月：文献调研，设计实验方案；2.第3-4个月：传感器数据采集与处理；3.第5-7个月：建立动态数学模型；4.第8-10个月：设计控制算法；5.第11-12个月：软件程序编写与综合实验。六、可行性分析本论文研究的内容为现代化自动化控制技术在炼钢工业中的应用，其理论研究已相对完善，实践应用也已在多个领域得到验证。传感器技术基础较好，控制算法设计也已经有成熟的方法，软件程序编写也在多个领域得到成功应用，可行性较强。七、预期成果完成该课题研究后，预期可以得到以下成果：1.了解和掌握当前转炉炼钢终点控制的现状和存在的问题；2.研究并选择合适的传感器，获取炉内温度、深度、氧气吹入量等实时数据；3.建立动态数学模型，预测炉终点，确定最佳的脱氧方式，提高钢水质量；4.设计控制算法，采用MPC等高级控制方法，实现钢水质量的自动控制，提高生产效率；5.编写软件程序，将控制算法集成到自动控制系统中，实现计算机自动控制，降低生产成本。八、参考文献1.杨晓华.钢铁转炉炼钢终点控制研究和应用[D].东北大学,2010.2.徐国望.基于生物反应器MPC技术的卤素化氢废气处理研究[D].哈尔滨理工大学,2015.3.陈林勇,李澳,汪刚等.基于MPC的转炉炼钢终点动态调控策略[C].第三十六届中国控制会议,2017.4.王松宇,刘云龙,张文军等.基于模型预测控制的转炉炼钢终点控制策略[J].钢铁,2016,51(10):53-58.