预焙铝电解槽智能模糊控制系统的研究与开发

• 作 者: 梁加山
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 预焙铝电解槽 智能模糊控制 槽控机 氧化铝浓度控制 极距调节

铝电解是一个电解槽数量多、高能耗、高粉尘、强磁场、环境恶劣、劳动强度大的复杂生产过程。计算机自动控制技术在铝电解生产过程中的应用，对于提高电流效率、降低能耗、提高劳动生产率、减少工人劳动强度、改善工厂生产环境、改进生产管理水平、促进企业快速发展以及创造更好的经济效益和社会效益具有重要的意义。 智能模糊控制方法具有人工智能的特点，能够模拟专家的操作经验和人们的思维过程，因此这种控制方法已广泛地应用于过程控制等多个领域，并取得很好的应用效果。 预焙铝电解槽是一种复杂的非线性、多变量时变系统，具有模型的不确定性，并且浓度、极距、温度和分子比等参数在线检测较困难。因此，对于预焙铝电解槽的控制，采用智能控制方法更容易达到预期的控制效果。针对上述特点，依据铝电解“四低一高”的最佳工艺条件，设计出铝电解槽智能模糊控制槽控机。在广泛收集专家控制经验与知识的基础上总结出新的控制策略。它能在脱机状态下独立完成电压、电流的在线采集，正常槽况下的准连续按需下料控制与常态极距调节、槽噪声解析与报告，阳极效应预报与声光报警，人工作业工序监控等功能，能在联机状态下与监控机交换数据，并接收来自监控机的参数整定与优化，使对电解槽的监控更为精确和可靠。 本文就专家系统、模糊控制等智能控制技术进行了探讨；并着重论述了智能模糊控制方法在铝电解槽工艺控制中的应用；详细说明了控制系统软、硬件的设计思想及其实现；同时，针对铝电解槽的工艺特点，说明了控制系统所采取的抗干扰措施。 本课题的开发和研究成果，将有力地推动预焙铝电解槽控制技术的发展，并获得巨大的经济效益。与此同时，还将促进智能模糊控制技术的发展及其在工业过程控制中的广泛应用。