大型电热辊道窑多温区多耦合温度场建模与控制方法研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61803388
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0308.智能制造自动化系统理论与技术
- 结题年份:2021
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:胡燕瑜; 周荣佩; 张瀚; 杨婧; 陈东豪;
- 关键词:
项目摘要
With the depletion of natural resources and the deterioration of the global environment, lithium-ion battery as a new type of highly efficient, pollution-free green energy has received great attention. Roller kiln is the first choice of produce cathode materials for lithium-ion batteries. Under the condition of the fixed raw material and formula, roller kiln temperature has become the key factor of product quality. This project focuses on the modeling and control problems in roller kiln's temperature field. In the actual background of roller kiln, firstly, the temperature field model of the system is established, which includes many kinds of heat exchange mechanism and air flow rate, careful handling of various uncertainties in production. Then, each temperature zone model is regarded as a subsystem, and a small gain theorem is established by combining the stochastic stability theorem. The influence of various uncertain parameters on the stability of the system is described. “Practical consistency” is proposed. The Lyapunov function with virtual parameter estimation error is constructed. Decentralized adaptive robust controller is designed to realize coordinated control. Finally, optimize the flow through the atmosphere, recovery the clean atmosphere, establish the health index to optimize the system, to achieve energy saving. The results not only can be used in the production of lithium battery materials, ceramic products and other processing industries for roller kiln, and other industrial furnace also has the reference value.
随着自然资源的消耗和全球环境的恶化,锂离子电池作为新型高效、无污染的绿色能源受到极大的关注。辊道窑是生产锂离子电池正极材料的首选窑炉。在原料及配方固定的情况下,辊道窑的温度成为产品质量的关键。本项目聚焦于辊道窑温度场的建模与控制问题。以实际辊道窑为背景,首先分温区建立包含多种热交换机理和气氛流量相关的温度场系统模型,细致处理生产中出现的多种不确定性;然后将各个温区模型当成子系统,结合随机稳定性定理建立融合多不确定性参数的小增益模型,刻画各种不确定性参数对系统稳定性能的影响,提出“实用一致”,构造包含虚拟参数估计误差的Lyapunov函数,设计分散自适应鲁棒控制器,实现协调控制;最后,优化通入气氛流量,回收高温干净气氛,建立健康指数对系统进行优化控制,实现节能降耗。研究成果不但能应用于锂电池材料的生产,对陶瓷用品等其他用辊道窑来加工的工业,以及对其他的工业窑炉同样具有借鉴的价值。
结项摘要
随着自然资源的消耗和全球环境的恶化,锂离子电池作为新型高效、无污染的绿色能源受到极大的关注。辊道窑是生产锂离子电池正极材料的首选窑炉。在原料及配方固定的情况下,辊道窑的温度成为产品质量的关键。本项目聚焦于辊道窑温度场的建模与控制问题。以实际辊道窑为背景,先基于传热机理和热平衡机理建立辊道窑内温度场数学模型,准确体现工业过程中辊道窑内的传热过程,针对工业过程复杂性和工业噪声影响存在着随机不确定性因素干扰,通过历史数据进行采样分析,结合数据驱动对机理模型进行补偿,考虑变量重要性的差异和相关样本与查询样本的相似层度,提出一种基于双层局部加权实时学习极限学习机(DLW-JIT-ELM)模型来进行误差补偿,综合提出一种结合机理和数据驱动的集成模型来提高温度预测性能。设计了一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统,通过热辐射传感器来采集辊道窑的数据生成热力分布图,基于热力分布图得到热量流动数据,根据热量流动数据计算每个温区对应的加热单元的功率调整值,功率调整值实时依据热力分布图的变化而变化,使得最终辊道窑内温度分布与温度函数吻合。研究成果不但能应用于锂电池材料的生产,对陶瓷用品等其他用辊道窑来加工的工业,以及对其他的工业窑炉同样具有借鉴的价值。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
单目显微成像系统三维形变测量方法
- DOI:10.3788/gzxb20225106.0612003
- 发表时间:2022
- 期刊:光子学报
- 影响因子:--
- 作者:赵冉;李轩;刘波;焦朋;黄永刚;贾金升
- 通讯作者:贾金升
A new method of minimum convex hull in computer applications
一种新的最小凸包计算方法在计算机中的应用
- DOI:10.1504/ijcat.2014.066728
- 发表时间:2014
- 期刊:Int. J. Computer Applications in Technology
- 影响因子:--
- 作者:刘波;阮见
- 通讯作者:阮见
粗糙脉孢菌无性产孢过程中增量表达基因的功能分析
- DOI:10.13346/j.mycosystema.160028
- 发表时间:2017
- 期刊:菌物学报
- 影响因子:--
- 作者:王飞;胡成成;刘波;李少杰;孙宪昀
- 通讯作者:孙宪昀
养猪发酵床微生物宏基因组基本分析方法
- DOI:10.19303/j.issn.1008-0384.2016.06.015
- 发表时间:2016
- 期刊:福建农业学报
- 影响因子:--
- 作者:刘波;王阶平;陈倩倩;刘国红;车建美;陈德局;郑雪芳;葛慈斌
- 通讯作者:葛慈斌
Intelligent switching expert system for delayed coking unit based on iterative learning strategy
基于迭代学习策略的延迟焦化装置智能切换专家系统
- DOI:10.1016/j.eswa.2011.01.056
- 发表时间:2011-07
- 期刊:Expert Systems with Applications
- 影响因子:8.5
- 作者:于晓栋;魏宇杰;黄德先;刘波;金以慧
- 通讯作者:金以慧
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
刘波的其他基金
脂肪细胞特异性核酸适体修饰包封大黄素PLGA-PEG纳米粒靶向治疗肥胖及机理研究
- 批准号:81500692
- 批准年份:2015
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}