具體描述
內 容 簡 介
本書係統地介紹瞭電弧爐煉鋼過程的建模與智能優化控製方法，並針對具體
實例開發齣相應控製方法的軟件包。全書共分六章，內容包括：電弧爐煉鋼過程建
模與控製的現狀及存在的問題；電弧爐煉鋼過程的建模與智能優化控製；電弧爐
電極調節係統的建模與優化控製；電弧爐煉鋼過程終點預報；電弧爐煉鋼過程建
模與智能優化控製軟件；電弧爐煉鋼過程計算機集散控製係統。
本書可作為高等工科院校自動控製、信息管理、計算機應用、鋼鐵冶金等專業
的研究生或高年級本科生的教學參考書，亦可供有關專業科研人員參考。
作者簡介
目錄資訊
1概 論
1.1引言
1.2電弧爐控製發展概況
1.2.1超高功率電弧爐煉鋼工藝簡介
1.2.2煉鋼過程自動化的基本功能
1.2.3電弧爐煉鋼過程自動化的現狀
1.3煉鋼過程的檢測技術
1.3.1鋼水連續測溫
1.3.2鋼水成分的在綫分析
1.3.3鋼水液位高度測量
1.4電弧爐煉鋼過程控製中存在的問題及解決措施
1.4.1配料過程中存在的問題及控製策略
1.4.2電極控製係統存在的問題及解決方法
1.4.3電弧爐煉鋼過程的整體優化問題
2直流電弧爐煉鋼過程建模與優化控製
2.1直流電弧爐控製係統分析
2.1.1電弧爐基本控製迴路分析
2.1.2迴路設定值的優化控製分析
2.2直流電弧爐冶煉過程模型
2.2.1冶金模型
2.2.2熔清成分計算模型
2.2.3吹氧量計算模型
2.2.4閤金補加優化模型
2.3電工模型
2.3.1電弧功率與電損耗功率的計算
2.3.2電壓、電流的設定方法
2.3.3電能需求量計算及分配模型
2.4熱模型
2.4.1能量需求量計算模型
2.4.2能量損失計算模型
2.4.3能量供應計算模型
2.5優化設定技術
2.6神經網絡預報模型與控製
2.6.1終點預報模型
2.6.2碳和溫度的動態預報
2.7小結
3電弧爐電極調節係統的建模與控製
3.1交流電弧爐電極調節係統的建模與控製
3.1.1液壓式電極調節係統的結構和工作原理
3.1.2液壓式電極調節係統的數學模型
3.1.2.1電氣部分建模
3.1.2.2傳動係統的建模
3.1.3電極控製方案的確定
3.1.3.1電極控製策略的選擇
3.1.3.2電極控製器的設計
3.1.4電極控製係統仿真結果
3.1.5小結
3.2電弧爐電極控製方法的研究
3.2.1電弧爐電極控製方法簡介
3.2.1.1電弧爐電極控製方法概況
3.2.1.2交流爐和直流爐係統結構差彆
3.2.2電極控製係統的數學模型
3.2.3直流電弧爐電極控製算法
3.2.4三相交流電弧爐電極的解耦控製
4終點預報方法
4.1終點預報的最小二乘法
4.2終點預報的神經網絡法
4.3終點預報的類神經網絡法
4.3.1基本理論及推導
4.3.2計算結構的分析
4.3.3類神經網絡aiNet的性能分析
4.3.4類神經網絡aiNet在終點預報中的應用
5電弧爐煉鋼過程建模與優化控製軟件的開發
5.1控製軟件包開發背景及意義
5.2控製軟件包的基本功能
5.2.1控製軟件包預達到的目標
5.2.2控製軟件包的基本功能
5.3控製軟件包的結構
5.3.1硬件結構
5.3.2軟件結構
5.4控製軟件包運行環境的選擇
5.4.1控製軟件包運行環境的選擇
5.4.2控製軟件包開發工具的選擇
5.5過程建模與優化控製軟件的實現
5.5.1優化控製軟件開發的基本思路
5.5.2優化設定與控製軟件的實現
5.5.3神經網絡預報模型與控製軟件的實現
5.6用戶界麵的設計
5.6.1本係統用戶界麵的特點
5.6.2用戶界麵總體設計
5.6.3操作站用戶界麵設計
5.6.4管理站用戶界麵設計
5.7控製軟件設計
5.7.1操作站軟件設計
5.7.2管理站軟件設計
5.8小結
6電弧爐煉鋼過程計算機集散控製係統設計
6.1控製係統的設計思想與體係結構
6.1.1采用DCS的分析
6.1.2控製係統的總體設計
6.2電弧爐煉鋼過程優化控製級的構成及功能
6.3上料控製係統設計
6.3.1主要原材料
6.3.2係統設計方案
6.3.3上料係統下位機的控製功能
6.3.4上料係統上位機管理及監控功能
6.4除塵控製係統設計
6.4.1電弧爐煉鋼過程中的煙塵
6.4.2除塵工藝
6.4.3除塵係統下位機的控製功能
6.5直流電弧爐電極控製係統設計
6.5.1直流電弧爐電極控製係統設計
6.5.2直流電弧爐電極控製係統的數學模型
6.5.3直流電弧爐電極的智能復閤控製
6.6輔助控製係統設計
6.6.1輔助係統介紹
6.6.2設計思想與控製方案
6.7控製軟件包在實際控製係統中的實現
6.7.1控製軟件包運行的硬件環境
6.7.2控製軟件包在實際控製係統中的實現
6.8小結
參考文獻
· · · · · · (收起)
讀後感
評分
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評分
用戶評價
**評價一** 這本書的裝幀設計非常講究，封麵采用瞭深邃的鈷藍色，搭配燙金的字體，散發著一種工業美學和技術深度兼具的質感。當我翻開內頁時，首先映入眼簾的是清晰的排版和充足的留白，這對於閱讀技術類書籍來說是極大的福音。紙張的觸感也相當不錯，厚實而不失韌性，即便是長時間翻閱，也不會感到視覺疲勞。從目錄結構來看，編排邏輯嚴密，從基礎理論的梳理，到復雜模型的構建，再到最後的優化策略，層層遞進，顯示齣作者深厚的學術功底和嚴謹的治學態度。書中大量的圖錶和流程示意圖，繪製得極為精細，那些復雜的工藝流程和參數關係圖，用可視化的方式呈現齣來，極大地降低瞭理解門檻。特彆是那些關於材料科學與熱力學基礎的章節，講解得深入淺齣，即便是初涉此領域的讀者，也能迅速抓住核心要點。整體來看，這本書在視覺傳達和物理體驗上，都達到瞭專業技術書籍的頂尖水準，讓人愛不釋手，很想立刻沉浸其中。
评分**評價二** 我最近在一傢重要的鋼鐵研究機構工作，日常工作中經常需要麵對高爐操作參數的實時調整和能耗的精細化管理。這本書的理論深度和實踐指導性，讓我感到非常驚喜。它不僅僅是停留在教科書式的概念描述，而是真正深入到瞭煉鋼過程中那些瞬息萬變的物理化學反應的本質。我特彆欣賞作者在描述“熔池精煉”階段時，對各種閤金元素添加時機與效果的精確量化分析。這種基於第一性原理的建模方法，遠比經驗公式來得可靠和可預測。書中的案例分析部分，引用瞭幾個國際上領先的鋼廠的實際數據進行擬閤驗證，這些詳實的“數據說話”讓書中的所有論點都站得住腳。讀完這部分內容後，我們團隊立刻嘗試應用書中提齣的一種新的氧槍吹氧速率控製算法，效果立竿見影，爐內溫度波動明顯減小，産品純淨度也有瞭提升。對於渴望將理論轉化為實際生産力的工程師而言，這本書無疑是一本不可多得的實戰指南，其價值遠超標價。
评分**評價三** 坦白說，我是一個對純理論感到頭疼的讀者，但我對“控製論”在復雜工業係統中的應用抱有極大的熱情。這本書最吸引我的地方，在於它成功架設起瞭一座堅實的橋梁，連接瞭高能耗、高熱力學復雜性的冶金過程與現代化的信息技術和算法。作者對於“非綫性係統辨識”的論述，非常到位，他沒有迴避電弧爐這種典型復雜係統的內在不確定性，反而利用卡爾曼濾波的變體來處理噪聲和模型誤差，這種務實的態度令人贊賞。書中關於“智能優化”的章節，提及瞭幾種先進的群體智能算法在設定目標函數時的權重分配策略，這些策略考慮到瞭經濟效益、能耗限製以及環保法規的相互製約，展現瞭跨學科融閤的廣闊視野。這種將決策科學與工程實踐緊密結閤的敘事方式，使得原本枯燥的數學推導煥發齣瞭鮮活的生命力，讓我看到瞭未來鋼鐵製造的嶄新圖景。
评分**評價五** 這本書的行文風格帶著一種沉穩而內斂的學究氣，但絕不晦澀難懂。作者在闡述復雜的數學模型時，總能巧妙地穿插一些工程上的直觀比喻，使得那些抽象的偏微分方程和狀態空間描述變得可以觸摸。例如，在講解電弧等離子體的熱場分布時，作者沒有直接堆砌大量的波動方程，而是通過一個關於“能量在不同介質中的傳遞效率”的類比，瞬間點亮瞭讀者的理解迴路。這種注重讀者體驗的寫作手法，極大地提升瞭閱讀的流暢度。此外，書中引用的參考文獻列錶極為詳盡和權威，涵蓋瞭過去三十年內該領域的核心期刊論文，這對於任何需要進行文獻綜述的研究人員來說，都是一份寶貴的資源庫。總的來說，這是一本既能滿足資深專傢對細節的苛求，又能引導新學者穩步上手的典範之作，其知識密度和學術嚴謹性毋庸置疑。
评分**評價四** 我是一名研究生，正在攻讀冶金工程方嚮。選擇這本書作為輔助教材，主要看重的是其對前沿研究方嚮的覆蓋度。這本書的作者顯然對近十年的行業發展動態有著深刻的洞察。書中詳細探討瞭當前業界熱議的“數字化孿生”技術在模擬電弧爐動態過程中的應用潛力，並給齣瞭構建高保真數字模型的初步框架。特彆值得稱贊的是，作者並未固步自封於傳統的PID或先進的LQR控製，而是大膽引入瞭深度強化學習（DRL）在應對極端工況下的探索性應用。雖然這部分內容相對前沿，理論推導略顯跳躍，需要讀者具備一定的機器學習背景知識，但這恰恰說明瞭本書的與時俱進。它不僅是總結瞭已有的知識體係，更像是一份為未來研究指明方嚮的路綫圖，極大地激發瞭我進行更深入研究的興趣和動力。
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