[00044207]一种智能集成优化控制技术及其应用

　　本项目在国家863项目“面向生产目标的复杂有色金属冶炼过程智能集成优化控制技术与应用研究”和“铅锌冶炼过程的智能化建模集成技术与应用研究”的资助下，针对冶金工业过程存在多变量、非线性、强耦合、不确定性以及某些过程参量和生产目标难以直接检测的特点，深入开展智能集成建模和优化控制技术及其工业应用研究。 　　项目基于所建立的智能集成优化控制的技术框架，综合运用神经网络、模糊推理、专家系统等智能优化技术以及传统优化方法，提出了典型建模技术和优化控制技术，并将其成功应用于锌电解和炼焦配煤过程。具体表现在： 　　1)针对冶金工业过程特点，建立了智能集成优化控制的技术框架，提出了具有先进性和实用性的基于改进模拟退火算法的混合罚函数目标优化方法和基于神经网络、数学模型和规则模型的专家优化控制方案。 　　2)创造性地提出了锌电解分时供电优化模型，采用所提出的基于改进模拟退火算法的混合罚函数目标优化方法，确定优化的电解负荷；提出了具有神经网络自学习机制的专家优化算法，确定整流机组最优运行方案，提高了整流效率和功率因数，大幅度降低了锌电解电耗费用，有效地解决了锌电解分时供电优化控制难题。 　　3)提出了结合神经网络、数学模型和规则模型的集成建模方法建立配合煤质量和焦炭质量预测模型，采用所提出的基于模型的专家优化控制方案，确定最优配煤比，并实现配煤比的跟踪控制，有效地稳定了焦炭质量，降低了配煤成本。 　　4)开发了锌电解过程分时供电优化控制系统，系统投入运行后使企业平均整流效率提高0.02，吨锌直流电耗下降5％，优化的电解负荷创造了十分显著的分时供电效益。为锌电解过程节能降耗、降低生产成本提供了新思路。同时，合理的负荷分配对平衡电网负荷和发供电设备的安全稳定运行做出了积极的贡献。 　　5)开发了炼焦配煤过程优化控制系统，系统的运行使得配煤准确率上升到96%以上，焦炭质量稳定并提高了一个等级。在满足焦炭质量指标的前提下，配煤过程能尽可能地利用低价煤和库存量大的煤，大大降低了焦炭生产成本，而且焦炭质量稳定后，高炉焦比明显下降，为高炉高产顺行提供了保证。 　　本项目在智能集成优化控制技术的应用基础理论和技术方面进行了深入研究，所提出的典型优化控制技术为实施企业创造了显著的经济效益和社会效益，对解决冶金过程的模型化和面向目标的参数优化问题具有重要参考价值，为复杂工业过程的优化控制提供了新方法，并且为企业高质量低成本的控制、为切实提高企业竞争力做出了贡献。因此，本项目成果既具有重要的理论价值，也具有广阔的推广应用前景。