现代控制理论在钢锭处理控制中的应用实践

"现代控制理论在钢锭处理过程的控制中得到应用，实现了对不稳定导热偏微分方程的时域和空域离散化，建立了动态数学模型，用于预测和控制钢锭的热状态，包括温度分布、固化进度和热含量。该模型通过计算机模拟、监督控制和状态观测器等技术进行实现，并在实际工业试验中显示出降低能耗和提高成材率的效果。此外，该实例强调了现代控制理论在工业控制中的必要性、可行性和经济效益，特别是在以经济效益为导向的生产过程中。” 现代控制理论在钢锭处理过程中的应用是一个重要的工程实例，它涉及到对复杂物理过程的建模和控制。在这个过程中，首先，通过时域和空域的离散化方法，解决了具有自由边界和可变边界的不稳定导热偏微分方程，构建了一组约束条件下的时变状态方程。这使得能够对钢锭从铸造到初轧整个过程中的热状态进行动态建模，精确预测温度分布、固化进度和热含量的变化。 模型的应用不仅限于理论分析，还结合了计算机技术，实现了计算机模拟，允许操作人员预测和调整生产流程，以优化钢锭的处理。同时，引入了计算机监督控制，可以实时监测和调整生产过程，确保钢锭的热状态符合理想要求。状态观测器和卡尔曼滤波器的运用进一步增强了对系统状态的估计和噪声过滤，提高了控制精度。 实际工业试验的结果证明，这种基于现代控制理论的控制策略能够显著降低均热炉的能耗，节约能源，同时也提升了钢锭的成材率，带来了显著的经济效益。这表明，现代控制理论不仅在理论上是可行的，而且在实际工业应用中也能取得实际的经济回报。 总结来说，这个例子展示了现代控制理论如何克服传统控制方法的局限，成功应用于具有非线性、时变特性的工业过程，尤其是在钢铁行业中。通过深入理解和应用现代控制理论，不仅可以改进工艺效率，还可以直接转化为企业的利润增长，这对于推动工业控制领域的科技进步和工业化进程具有重要意义。