转炉炼钢模型与控制的研究的开题报告.docx

转炉炼钢模型与控制的研究的开题报告 一、选题背景及意义 转炉炼钢是钢铁制造中一种重要的方法，其加热方式和操作过程对钢材的质量和性能有着非常重要的影响。传统的转炉炼钢方式在生产效率和钢材质量方面存在一定的问题，因此研究转炉炼钢模型与控制技术，可以提高钢材的生产效率和质量，降低生产成本，同时具有重要的理论和应用价值。 二、研究内容和方法 本文将重点研究转炉炼钢的模型与控制技术，包括如何建立适合转炉炼钢过程的数学模型以及如何通过模型求解来确定最优控制策略。具体研究内容包括： 1、将转炉炼钢过程中的各种变量进行建模，并对其进行数学描述； 2、构建转炉炼钢的控制问题，以最大化生产效率和钢材质量为目标； 3、研究转炉炼钢的优化控制策略，包括模型预测控制（MPC）和模型参考控制（MRC）等。 本文的研究方法主要包括：调研文献、建立数学模型、仿真实验、数据分析等。 三、预期结果 通过研究，预计得到以下结果： 1、建立适合转炉炼钢过程的数学模型，对转炉炼钢中的各种变量进行了系统描述； 2、优化转炉炼钢的控制策略，提高钢材的生产效率和质量，降低生产成本； 3、开发实用的转炉炼钢控制系统，为钢铁制造企业提供技术支持。 四、研究进度安排 本研究计划于2022年9月开始，预计用时两年，具体工作进度如下： 2022年9月-2023年3月：文献调研、建立数学模型 2023年4月-2023年12月：仿真实验、数据分析 2024年1月-2024年7月：论文撰写、论文答辩 五、参考文献 1. Yao, J., Sheng, G. (2015). A Review on Optimization Models and Control Methods in Steelmaking Processes. Journal of Iron and Steel Research, International, 22(3), 193–203. doi:10.1016/s1006-706x(15)30002-x 2. Li, L., Li, Y., Wang, Z., Wu, Y. (2017). An optimization method for steelmaking process using adaptive MPC based on grey system theory. Control Engineering Practice, 60, 14–23. doi:10.1016/j.conengprac.2016.11.011 3. Wang, Z., Wu, Y., Li, L. (2016). Study on the Modeling and Control of the Steelmaking Process. Procedia CIRP, 46, 72–75. doi:10.1016/j.procir.2016.03.021 4. Cai, M., Li, L., Wu, J. (2017). Multi-objective decision-making approach based on NSGA-ll algorithm for optimization of converter steelmaking process. Journal of Iron and Steel Research, International, 24(2), 152–160. doi:10.1016/s1006-706x(17)30018-9 6. Xie, L., Gong, Z. (2018). An Improved Grey-Box Model for BOF Steelmaking Process. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 65(1), 799–809. doi:10.1109/tie.2017.2700882