計(jì)算機(jī)在冶金中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

本教材是在“厚基礎(chǔ)、寬專(zhuān)業(yè)面”的人才培養(yǎng)原則下編寫(xiě)而成的，以適應(yīng)于冶金工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)要求，力求在內(nèi)容上做到“全、精、深、新”，既參考了本領(lǐng)域一些國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的有關(guān)內(nèi)容，又吸收了近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)在冶金中應(yīng)用的最新研究成果。全書(shū)共11章，主要包括概論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、原料流程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用、燒結(jié)過(guò)程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用、高爐冶煉過(guò)程模型與計(jì)算機(jī)應(yīng)用、鐵水預(yù)處理過(guò)程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用、轉(zhuǎn)爐煉鋼控制模型與計(jì)算機(jī)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)在電弧爐煉鋼中的應(yīng)用、爐外精煉控制模型與計(jì)算機(jī)應(yīng)用、連鑄過(guò)程控制模型與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、鐵合金冶煉過(guò)程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用等內(nèi)容。本書(shū)可作為本科及高職院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生及高職生的教學(xué)用書(shū)，也可供有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生、工程技術(shù)人員及技術(shù)工人等參考閱讀。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論 　1.1　冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 　　1.1.1　冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)控制的必要性 　　1.1.2　冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)的主要任務(wù) 　1.2　計(jì)算機(jī)在冶金過(guò)程中的應(yīng)用概況 　　1.2.1　冶金過(guò)程的人工智能優(yōu)化 　　1.2.2　人工智能優(yōu)化的特點(diǎn) 　　1.2.3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 　1.3　計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理 　　1.3.1　數(shù)據(jù)采集的基本結(jié)構(gòu) 　　1.3.2　數(shù)據(jù)采集目標(biāo) 　　1.3.3　采樣數(shù)據(jù)的預(yù)處理 　　1.3.4　數(shù)據(jù)處理 第2章　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 　2.1　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 　　2.1.1　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元 　　2.1.2　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程 　　2.1.3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì) 　　2.1.4　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法 　　2.1.5　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)技巧 　2.2　反傳人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 　　2.2.1　反傳人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　　2.2.2　誤差逆?zhèn)鞑W(xué)習(xí)算法原理 　　2.2.3　廣義Delta規(guī)則算法 　2.3　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 　　2.3.1　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) 　　2.3.2　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　　2.3.3　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法原理 　　2.3.4　自組織特征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算步驟 　2.4　遺傳算法 　　2.4.1　遺傳算法的編碼、再生、交叉與變異 　　2.4.2　遺傳算法的計(jì)算步驟 　　2.4.3　用遺傳算法訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算步驟 第3章　原料流程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用 　3.1　概述 　　3.1.1　原料場(chǎng)使用計(jì)算機(jī)的意義 　　3.1.2　原料場(chǎng)使用過(guò)程計(jì)算機(jī)的目的 　　3.1.3　原料場(chǎng)過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　3.2　原料場(chǎng)過(guò)程的計(jì)算機(jī)功能 　　3.2.1　原料作業(yè)計(jì)劃輸入 　　3.2.2　原料運(yùn)輸計(jì)劃編制 　　3.2.3　料倉(cāng)庫(kù)存管理 　　3.2.4　膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制 　　3.2.5　移動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)控制 　　3.2.6　作業(yè)實(shí)況收集 　　3.2.7　料場(chǎng)庫(kù)存管理 　　3.2.8　編制報(bào)表 　　3.2.9　數(shù)據(jù)顯示 　　3.2.10　技術(shù)計(jì)算 　　3.2.11　數(shù)據(jù)通信 　3.3　原料場(chǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用新技術(shù) 　　3.3.1　整粒車(chē)間使用模糊控制理論的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制 　　3.3.2　礦槽內(nèi)原料堆積的計(jì)算機(jī)控制 　　3.3.3　礦層混礦均勻的計(jì)算機(jī)控制 　　3.3.4　專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用 第4章　燒結(jié)過(guò)程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用 　4.1　燒結(jié)過(guò)程主要設(shè)備及工藝流程概述 　4.2　引入過(guò)程計(jì)算機(jī)的目的 　4.3　燒結(jié)過(guò)程的計(jì)算機(jī)功能 　　4.3.1　掌握配料槽料位 　　4.3.2　混合料槽料位控制 　　4.3.3　配料混合控制及返礦槽料位控制 　　4.3.4　混合料水分控制 　　4.3.5　燒結(jié)臺(tái)車(chē)料層厚度控制 　　4.3.6　鋪底料槽料位控制 　　4.3.7　點(diǎn)火爐、保溫爐燃燒控制 　　4.3.8　成品取樣數(shù)據(jù)處理 　　4.3.9　數(shù)據(jù)打印 　　4.3.10　數(shù)據(jù)顯示 　　4.3.11　數(shù)據(jù)通信 　4.4　燒結(jié)配料的控制模型及人工智能的應(yīng)用 　　4.4.1　配料模型和質(zhì)量預(yù)測(cè) 　　4.4.2　燒結(jié)OGS操作指導(dǎo)系統(tǒng) 　　4.4.3　模糊控制在燒結(jié)終點(diǎn)控制中的應(yīng)用 第5章　高爐冶煉過(guò)程模型與計(jì)算機(jī)應(yīng)用 第6章　鐵水預(yù)處理過(guò)程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用 第7章　轉(zhuǎn)爐煉鋼控制模型與計(jì)算機(jī)應(yīng)用 第8章　計(jì)算機(jī)在電弧爐煉鋼中的應(yīng)用 第9章　爐外精煉控制模型與計(jì)算機(jī)應(yīng)用 第10章　連鑄過(guò)程控制模型與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 第11章　鐵合金冶煉過(guò)程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 冶金過(guò)程計(jì)算機(jī)控制的必要性（1）計(jì)算機(jī)控制的必要性 為什么鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程要實(shí)行計(jì)算機(jī)控制，或者說(shuō)計(jì)算機(jī)控制的效果表現(xiàn)在哪里？為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，下面介紹鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程的性質(zhì)和特點(diǎn)。鋼鐵生產(chǎn)的性質(zhì)可概括為以下三點(diǎn)：是大型裝置工業(yè)；需要復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程；是訂貨生產(chǎn)方式。這些性質(zhì)具體表現(xiàn)為如下特點(diǎn)。 ①設(shè)備方面的特點(diǎn)是：?jiǎn)螜C(jī)設(shè)備大；多半不是連續(xù)過(guò)程，而是間歇過(guò)程；人工操作仍相當(dāng)多。②生產(chǎn)過(guò)程中物流的特點(diǎn)是：原料使用量大；要使用大量的能量和水；物流相當(dāng)復(fù)雜；原料和成品的運(yùn)輸量大。③生產(chǎn)過(guò)程狀況的特點(diǎn)是：生產(chǎn)過(guò)程中物流多種多樣；高溫下作業(yè)。④按訂貨進(jìn)行生產(chǎn)的特點(diǎn)是：生產(chǎn)管理需要大量的信息；信息流和生產(chǎn)管理都很復(fù)雜。⑤從勞動(dòng)條件方面看的特點(diǎn)是：要求熟練工的作業(yè)多；多為高溫、重體力勞動(dòng)。另外，從現(xiàn)實(shí)看還沒(méi)有考慮到價(jià)格的升高。這些特點(diǎn)，無(wú)論拿哪一項(xiàng)作為企業(yè)條件都是不容易的。以這種過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn)，從企業(yè)來(lái)講要降低產(chǎn)品成本是相當(dāng)困難的。然而正相反，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和價(jià)格的要求卻越來(lái)越苛刻了，這更加重了困難程度。也就是說(shuō)，鋼鐵企業(yè)在原料、能量、設(shè)備償還和勞動(dòng)力費(fèi)用方面都受到很大壓力，而對(duì)如此嚴(yán)酷要求，必須找出有效的對(duì)策解決。計(jì)算機(jī)控制就是措施之一，鑒于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜性，只憑在其他工業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)發(fā)展起來(lái)的閉環(huán)反饋控制為基礎(chǔ)的一系列控制技術(shù)是很難解決問(wèn)題的。而且今后鋼鐵工業(yè)的趨勢(shì)將是更困難、更復(fù)雜。鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化正在經(jīng)歷著種種變革。這些變革必須實(shí)行自動(dòng)化，或?qū)崿F(xiàn)至少以自動(dòng)化為前提的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。（2）自動(dòng)化的動(dòng)向和計(jì)算機(jī)控制 鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的目的在于提高大型設(shè)備的生產(chǎn)效率，加強(qiáng)質(zhì)量管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理合理化以及省力化、無(wú)人化。下面就這些方面敘述自動(dòng)化的動(dòng)向和計(jì)算機(jī)控制的必要性。①提高大型設(shè)備的生產(chǎn)效率對(duì)于像鋼鐵工業(yè)這種具有大型設(shè)備的工業(yè)，為了提高投資效率，必須提高設(shè)備運(yùn)行率。而且要求始終在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行。近代設(shè)備的理想條件，是要求設(shè)備本身具有自控能力，變化部分可以通過(guò)自動(dòng)化來(lái)補(bǔ)償?？墒菍?shí)際情況離這種理想條件很遠(yuǎn)，設(shè)備的運(yùn)行條件在大幅度地、頻繁地變動(dòng)著，原因如下所述。原料變動(dòng)、成分變動(dòng)、到貨拖遲、價(jià)格變動(dòng)等。

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