автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Алгоритмы управления кислородно-конвертерной плавкой стали с учетом межцикловых зависимостей

На правах рукописи

ПЕТРУНИН АНДРЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКОЙ СТАЛИ С УЧЕТОМ МЕЖЦИКЛОВЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

Специальность 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» (ГОУВПО «СибГИУ») и ООО «Научно -исследовательский центр систем управления» (ООО «НИЦ СУ»), г. Новокузнецк

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор

Мышляев Леонид Павлович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Веревкин Валерий Иванович

Кандидат технических наук Козырев Николай Анатольевич

Ведущая организация: ОАО "Западно-Сибирский металлургический

комбинат", г. Новокузнецк

Защита состоится 24 декабря 2004 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.252.02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу: 654007, г. Новокузнецк, Кемеровская обл., ул. Кирова, 42, ГОУВПО «СибГИУ». Факс: (3843) 46-58-83. E-mail: nicsu@ngs.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «СибГИУ».

Автореферат разослан 21 ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.Ф. Евтушенко

зооч-ь

Л1Л0В

огай чъч

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Существующие подходы, методы и формализованные алгоритмы управления сложными технологическими процессами, к числу которых следует отнести и кислородно-конвертерную плавку стали, базируются в основном либо на представлениях и моделях внутренних механизмов протекающих процессов, либо на функциональных зависимостях, отражающих вход-выходные соответствия этих процессов. В значительно меньшей степени учитываются свойства различного рода внешних и внутренних возмущений, действующих на процесс, особенно неконтролируемых возмущений. Одним из конструктивных подходов здесь можно считать косвенное оценивание так называемых приведенных возмущений с последующим их учетом при выработке управляющих воздействий. Однако такой подход развит и успешно применяется только для непрерывных процессов. Из содержательных соображений и практики управления циклическими объектами следует, что процессы на текущем цикле зависят не только от начальных условий и координат состояния текущего цикла, но и предыстории прошлых циклов. Например, для кислородно-конвертерной плавки стали важным является состояние футеровки конвертера, сравнительно медленно изменяющейся от плавки к плавке и в подавляющем числе случаев объективно неконтролируемой; также содержат медленноменяющиеся неизмеряемые составляющие характеристик шихтовых материалов. В то же время можно утверждать, что от 40 до 60% вариаций выходных воздействий циклических технологических процессов обусловлены именно неконтролируемыми возмущениями. Поэтому актуальным следует считать распространение подхода с оцениванием приведенных возмущений и на циклические процессы.

При некоторых свойствах приведенных возмущений даже их полный учет не может привести к желаемой эффективности управления. Последнего можно достичь только с расширением пространства управляемых факторов, в данном случае за счет активного управляемого влияния на свойства-приведенных. ^

■■ I.1) к.1

слггг^с^рг

возмущений. А это возможно при правильной постановке и решении важной задачи совместного управления внешними воздействиями и преобразующими их каналами технологических процессов.

Диссертация выполнена в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных научно-исследовательских работ: федеральной целевой программы "Интеграция" (1997 - 2002 г.), гранта Минобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук по направлению "Автоматика и телемеханика, вычислительная техника, связь, метрология" (2000 - 2002 г.), комплексными программами создания и развития АСУ ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" (г. Новокузнецк), ОАО "Северсталь"(г. Череповец).

Цель и задачи диссертации. Развитие подхода к управлению с учетом неконтролируемых возмущений в приложении к циклическим технологическим процессам. В рамках этой цели выделены конкретные задачи. 1. Обоснование расширения объекта управления циклическими процессами с учетом межцикловых зависимостей. 2. Формирование общей структуры алгоритма управления с межцикловыми зависимостями. 3. Разработка методик управления свойствами межцикловых зависимостей кислородно-конвертерного производства стали. 4. Построение межцикловых Зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали. 5. Конкретизация алгоритмов управления кислородно-конвертерной плавкой стали. 6. Промышленная проверка и внедрение разработанных методик и алгоритмов.

Методы выполнения работы. Обобщение практического опыта управления циклическими объектами; методы теории автоматического управления, идентификации, прогнозирования нестационарных временных последовательностей, статистической обработки данных; проведение промышленных экспериментов.

Научная новизна диссертации. 1. Расширение циклических объектов управления с включением в их структуру межцикловых зависимостей. Понятие "межцикловые зависимости" и методики их определения. 2. Обобщенная

структура алгоритма управления с межцикловыми зависимостями и управляемым влиянием на их свойства. 3. Межцикловые зависимости кислородно-конвертерной плавки стали, представленные статистическими характеристиками составляющих межциклового приведенного возмущения. 4. Методики целенаправленного влияния на свойства межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки путем специальной подготовки извести с рациональным гранулометрическим составом, металлолома с удалением неметаллических включений, ухода за футеровкой конвертера. 5. Результаты исследования разработанных алгоритмов и методик, доказывающие повышение эффективности управления на 17-25% по сравнению с алгоритмами, в которых не учитываются межцикловые зависимости.

Практическая значимость. Обобщенные структуры алгоритмов, их конкретизации, построенные межцикловые зависимости, методики специальной подготовки извести, металлолома, ухода за футеровкой конвертера могут быть использованы при разработке алгоритмического обеспечения кислородно-конвертерной плавки стали, в практике подготовки шихты плавки, а также при обучении студентов соответствующих специальностей.

Реализация результатов работы. В кислородно-конвертерном цехе №2 ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" (г. Новокузнецк) внедрены алгоритмы расчета шихтовых материалов и суммарного количества кислорода на плавку, методики специальной подготовки извести и металлолома. В сталеплавильном производстве ОАО "Северсталь" (г. Череповец) внедрены алгоритмы управления кислородно-конвертерной плавкой стали с учетом предыстории работы конвертеров, методика ухода за футеровкой конвертера.

Документы о внедрении прилагаются в диссертации.

Предмет защиты и личный вклад автора. 1. Расширенный объект управления циклическими процессами с введением межцикловых зависимостей. 2. Обобщенная структура алгоритма управления циклическими

объектами и его конкретизация для кислородно - конвертерной плавки. 3. Методики специальной подготовки извести и металлолома, ухода за футеровкой конвертера. 4. Межцикловые зависимости кислородно-конвертерной плавки. 5. Результаты исследования и внедрения алгоритмов и методик в кислородно-конвертерных производствах.

Личный вклад автора заключается в развитии подхода и формировании • общей структуры алгоритма управления циклическими процессами, конкретизации алгоритмов и построении межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали, разработке, проверке и внедрении алгоритмов управления и методик специальной подготовки металлолома, извести и ухода за футеровкой конвертера.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на б конференциях: Всероссийской научно-практической конференции "Металлургия: реорганизация, управление, инновации, качество" (Новокузнецк, 2002 г.), Всероссийской научно-практической конференции "Электронные средства и системы управления" (Томск, 2003, 2004 г.), IV Всероссийской научно-практической конференции "Системы автоматизации в образовании, науке и производстве" (Новокузнецк, 2003 г.), III Региональной научно-практической конференции "Информационные недра Кузбасса" (Кемерово, 2004 г.), Всероссийской научно-практической конференции "Металлургия: технологии, реинжиниринг, автоматизация " (Новокузнецк, 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 6 статей в научно-технических сборниках, 1 тезисы доклада на научно-практической конференции.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и содержит 145 страниц основного текста, список литературы из 95 наименований и 3 приложения на 50 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, кратко охарактеризованы полученные научные и практические результаты, используемые методы исследования и содержание диссертации по главам.

В первой главе "Основы создания алгоритмов управления с учетом мезкцикловых зависимостей''' приведен анализ предшествующих исследований по общетеоретическим вопросам синтеза алгоритмов управления в условиях неопределенностей и разработкам алгоритмов управления кислородно-конвертерной плавкой стали. Особое внимание уделено алгоритмам с косвенным оцениванием возмущений, наибольший вклад в развитие которых сделаны Н.М. Александровским, P.E. Кузиным, C.B. Егоровым - управление с косвенным оцениванием возмущений; В.Я. Ротачем — управление с оцениванием приведенного возмущения; C.B. Емельяновым и С.К. Коровиным - управление в условиях неопределенности.

Вопросам алгоритмизации управления кислородно-конвертерной плавкой стали посвящены работы, выполненные под руководством A.M. Бигеева, С.А. Дубровского, И.М. Рожкова, В.И. Салыги, Д.И. Туркенича, В.П. Цымбала, В.М. Явойского и др. По результатам проведенного обзора сделаны выводы.

1. Неконтролируемые возмущения вносят значительный вклад, в среднем 40 - 60%, в вариации состояний и выходных воздействий объектов управления.

2. Достаточно эффективные методы и алгоритмы управления с косвенным оцениванием и компенсацией влияния неконтролируемых возмущений разработаны для непрерывных процессов. 3. В алгоритмах управления циклическими процессами недостаточно внимания уделяется учету предыстории функционирования объектов управления. 4. Практически отсутствуют исследования по управлению свойствами возмущений наряду с управлением непосредственно самим технологическим процессом. 5. Наиболее эффективно совместное совершенствование приемов и методов управления и технологических мероприятий.

На основе обобщения теоретических исследований и практического опыта управления циклическими процессами металлургического производства сформирована обобщенная структура системы управления, представленная на рисунке 1, где приняты обозначения: \У, и, У и Б - векторные внешние, управляющие, выходные воздействия и состояния объекта управления; X - векторное воздействие, включающее и, Б; индексы: "О" сверху -действительные значения воздействий; снизу - принадлежность к

Расширенный объект управления

7 ГУ1!

ив \ИБа

Преобразующий механизм внешних воздействий - М\\'\\'

'ш

" ГУ/

VI

Преобразующий механизм циклического процесса - М21>

г, ир

Ь _ _ _ . _ «

=Ы-............-.......-

и*

Оценивание состояний МгР и межиикловых зависимостей Ш

Выработка управляющих воздействий на М21' — ир

X

Выработка уираш1Я101цих возлоиез 111111 на М\\ЧУ — £/,

IV

.........1_________

Управляющая подсистема

.........1..........

Цели, ограничения

и?

Рисунок 1 - Обобщенная структура системы управления циклическим процессом

преобразующему механизму внешних воздействий;

"Р" сншу - принадлежность к преобразующему механизму циклического процесса; " * " сверху — задание; ИБ — исполнительный блок; двумя линиями (=) обозначены натурные блоки, вещественные и

энергетические воздействия; одной линией (-) обозначены расчетные блоки

и информационные воздействия; ХЗТ" - измерительные блоки.

Особенностью этой схемы является совместная выработка управляющих воздействий непосредственно на преобразующий механизм циклического процесса МХ? (циклический объект управления) и на преобразующий механизм внешних воздействий изменяющих их свойства в желаемом

направлении. Управляющие воздействия и Цр могут быть

координатными, операторными (параметрическими) и структурными. К числу последних относятся и технологические мероприятия для повышения эффективности систем управления.

Для описания внешних воздействий введено понятие "межцикловые зависимости" как реально присущие для цикловых процессов свойства, характеризующие развитие системы от цикла к циклу.

Общая постановка задачи управления циклическими процессами сформулирована в следующем виде. Дано: I. Модель расширенного объекта управления

У =ФР

Up;WP; WPW

W руг =Ф]

w

Uw >W >i

(i)

(2)

где фр и <£>w - операторы преобразующих механизмов MZP и MWW;

i - дискретное или непрерывное время.

2. Межцикловые зависимости, отражающие свойства неконтролируемых внутренних и внешних воздействий

Мг = Фш \иРУГ;VР ;/ > 0)

где ф^ ' опеРатоР формирования межцикловой зависимости.

3. Показатель эффективности функционирования системы управления

где у* - заданные значения у ,

и ограничения на координаты процессов и ресурсные составляющие. Требуется: синтезировать закон управления для формирования Ц^ и Цр ,

оптимизирующий показатель (4) при выполнении заданных ограничений.

Решение поставленной задачи в целом вызывает большие трудности и возможно только для простейших модельных случаев. Практическое решение осуществляли через декомпозицию задачи на формирование Ц^ для

получения желаемых межцикловых зависимостей и выработку £/с

использованием полученных свойств цг,

Межцикловые зависимости предложено описывать автокорреляционными функциями приведенных к управляющим входам преобразующего механизма МгР неконтролируемых воздействий, рассчитанных для каждого прошедшего цикла. Методика построения межцикловых зависимостей включает следующие основные операции.

1. Запаздывающее (ретроспективное) восстановление идеальных управляющих воздействий путем расчетной корректировки фактических реализованных управляющих воздействий из условий достижения заданных значений выходных целевых переменных

(4)

ивР (/-1) -и Р (М) +д«до;

(5)

где <ррц - оператор пересчета приращений управляющих воздействий ~Ц р в приращения выходных воздействий У. Оператор <рру [•] описывает поведение ШР "в малом" и может быть получен из оператора фр [•] выражения (1),

либо, при отсутствии последнего, методами идентификации объектов в системах управления.

2. Оценивание приведенного возмущения у^р(1—Т) путем исключения из

•ц в (/-1) эффектов приращений контролируемых внешних воздействий Жрцг и Жр относительно их базовых уровней и базовых уровней управляющих воздействий и Б (/-1)

иПрР(}-\)-ивР{1-\) 1) "И^СН)) • (7)

где /р1у Н - оператор пересчета приращений контролируемых внешних

воздействий и МгР в приращения управляющих воздействий X]р .

Значения Жр^у > Жр определяются выделением медленноменяющихся

составляющих Жрцг и Жр с помощью, например, релейно-экспоненциального

сглаживания с заданием новых начальных условий при существенных

изменениях в протекании технологического процесса. Значения р

ир рассчитываются либо по алгоритмам, построенным на основе физико-

химических представлений о MZP, например, балансовых моделей, либо согласованным с Жрцг и Жр выделением медленноменяющейся

составляющей []ВР •

3. Исключение из временных рядов цПР аномальной составляющей -¡/^ ,

обусловленной значительными нарушениями технологического режима, непредставительностью отбора проб и т.д., по выражению

4р(г-1) -4 см) -р-^{4ра-\) -4 (/-1)] при ¡н ^

О при] н<д (8)

иР

Л (,-!) =

где (/—1) - медленноменяющаяся составляющая, определяемая с помощью,

например, релейно - экспоненциального сглаживания; р - настраиваемый коэффициент.

4. Построение межцикловой зависимости Мг в виде автокорреляционной функции временной последовательности ; аргументом этой функции

служит сдвиг по циклам МЕР.

Во второй главе "Построение и управление мезкцикповьти зависимостями" методика построения межцикловых зависимостей конкретизирована для кислородно-конвертерной плавки стали. Из анализа влияния основных технологических факторов на выходные воздействия плавки стали получено, что наибольший вклад в изменение содержания углерода, фосфора металла и его температуры на первой повалке дают расход металлолома, извести, интегральное количество продутого кислорода, а также состояние внутренней поверхности футеровки конвертера. Поскольку показатели качества кислорода на продувку изменяются в незначительных диапазонах, свойства MZ изменяли с помощью технологических мероприятий специальной подготовки металлолома, извести и оперативным уходом за футеровкой конвертера.

Межцикловые зависимости ЬЛЪ определяли по управляющим воздействиям: расход металлолома и извести, количество интегрального (суммарного) кислорода на плавку до первой повапки конвертера.

Предварительно перед оцениванием из выходных воздействий -

содержание углерода С и фосфора Р в металле, а также его температура Т -расчетным путем исключали эффекты приращений относительно базовых траекторий расхода кислорода, положения фурмы, подачи сыпучих по ходу продувки.

Корректировки Дир(0 выражения (6) рассчитывали путем решения системы уравнений

д/»(М) =а/ДГ(/-1) +а,-АОл (/-1) (/-!).

где дс(0=с"(0-сЧ0' ар (0=^(0-рЧ0. дг (0 =тм(О-г*(0;

индекс "М" означает модельные, то есть приведенные к базовым траекториям значения; (г) , (г) (г) - поправки к фактически реализованным

управляющим воздействиям к моменту подъема фурмы перед первой повапкой конвертера; а{ - - пересчетные коэффициенты; подстрочный индекс "Р" для упрощения записи убран.

Исходные значения коэффициентов ага<> были взяты из предшествующих исследований, а затем уточнены по данным специально организованных экспериментов. Например, для конвертера садкой 355 т

дС(/-1) =а,-АУ(1-1) Авл (М) (/-1);

аГ(/-1) = ДГ(/-1) +а>-АОл (М) +а<Ави (М); <9>

а,=

-----Ц с - -(1 -0.35 днф} \%1мг Ь

2800

(10)

а< =

— 575 +0.04 {1 +0.31 ДНф) [%/ж3 ]'

(И)

а, =-"»»у ;к/л<3]. (12)

150 +ттрг

где - изменения положения фурмы, м.

Для расчета базовых значений у5 выбран балансовый алгоритм

ЦНИИЧМ, в котором учитываются данные о химическом составе исходных материалов и продуктов плавки, тепловых и материальных потерях по ходу продувки.

Структура зависимости у^ [.] выражения (7) получена разложением в

ряд Тейлора балансового алгоритма с учетом только первых членов разложения. Исходные значения коэффициентов уточняли по экспериментальным данным с использованием процедуры адаптивной идентификации. Учитываемые технологические факторы и значения полученных коэффициентов для условий ККЦ №2 ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат " приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Учитываемые технологические факторы и значения пересчетных коэффициентов (садка = 355т)

Технологические факторы Шихтовые материалы

йл.т вит V м3

Лт.% 0.400 -0.050 -19.000

Мпч.% 10.000 6.000 615.000

&ч.% 15.000 5.000 ' 2222.000

Рч.% 25.000 8.000 2500.000

Тц.С 0.080 0.150 -10.000

Оч.т 1.350 0.070 60.000

Сдгл.Т -3.500 0.400 200.000

Шк.т -0.070 -0.250 -21.000

Шд.Т -0.025 0.350 -35.000

х мин -0.067 -0.008 8.000

Обозначения в таблице 1: Лт - доля тяжеловесной составляющей в металлоломе; Тч - температура чугуна; Мпч, Бц, Рч - содержание марганца, кремния, фосфора в чугуне; Оч, вдгл - масса чугуна, агломерата; Шк - масса

конвертерного шлака с предыдущей плавки; Шд - масса доменного шлака; х- длительность межциклового простоя конвертера без чугуна.

Временные последовательности г1рПР(г) использовали для получения MZ с целью совершенствования технологических мероприятий и для расчета и р в

алгоритмах управления непосредственно плавкой стали в конвертере.

На рисунке 2 представлен пример временных последовательностей ,

£ пр , и упр и выделенные аномальные составляющие.

■ а - - - - а -. приведенные возмущения;

- медленноменяющиеся составляющие Рисунок 2 - Временные последовательности (¿Л? , и упр и выделенные аномальные составляющие , (^а

Из построенных по этим данным МХ в виде автокорреляционных функций (рисунок 3) видно, что неконтролируемые возмущения изменяются от плавки к

плавке достаточно быстро — спад АКФ уже к третьей плавке достигает значений 0.2 - 0.4.

а) б) в)

• -со специальной подготовкой металлолома и извести;

- без специальной подготовки

Рисунок 3 - Межцикловые зависимости MZ для расхода: а) металлолома; б) извести: в) кислорода

Это не позволяет получать удовлетворительных результатов при экстраполяции эффектов неконтролируемых возмущений. Поэтому были разработаны мероприятия по специальной подготовке металлолома и извести.

Специальная подготовка металлолома в копровом цехе заключается в его многократном перегрузе, в результате которого неметаллические составляющие оседают на перегрузочных площадках. Число перегрузов может оперативно изменяться исходя из обеспечения наименьшего спада MZ и достигает четырех для одной порции металлолома.

Из проведенных в ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" исследований выявлено, что изменчивость свойств извести зависит от её фракционного состава. Поэтому были реализованы мероприятия (установлены сита) для стабилизации фракционного состава извести.

После внедрения указанных мероприятий спад межцикловых зависимостей за один цикл уменьшился в среднем в два раза (рисунок 3).

Для исследования влияния внутренней поверхности футеровки конвертера на MZ были сформированы интегральные показатели геометрии поверхности, которые рассчитывали по данным измерений лазерного сканера "LR 2000 Delta". Наиболее весомым оказался показатель Q, характеризующий

отклонение фактической поверхности футеровки от требуемой (проектной). С его использованием была предложена методика ухода за футеровкой конвертера, представленная в таблице 2.

Таблица 2 - Методика ухода за футеровкой конвертера

Отклонение от Q Операции по уходу за футеровкой конвертера

Раздув шлака азотом Факельное торкретирование Подварка сырым доломитом Подварка кирпичом Полусухое торкретирование

0-50 мм Раз в 2-4 плавки - - - -

50- 100 мм Каждую плавку - Раз в смену - -

100-300 мм Каждую плавку Раз в пять плавок Раз в смену - Раз в смену

> 300 мм Раз в пять плавок Раз в три плавки - Раз в смену Раз в пять плавок

В дополнение к MZ приведенных управляющих воздействий был проведен анализ MZ показателей состояния процесса - десульфурации deS и дефосфорации deP, то есть коэффициентов распределения серы и фосфора между шлаком и жидким металлом. Межцикловые зависимости по deS и deP для двух кампаний работы конвертера ОАО "Северсталь" (г. Череповец), с применением методики ухода за футеровкой конвертера (кампания №1, 2645 плавок) и без неё (кампания №2,2530 плавок) приведены на рисунке 4.

а) б)

плавки плавки

л----а - - на кампании №2; "В на кампании №1

Рисунок 4 - Межцикловые зависимости ЫЪ для: а) десульфурации dcS; б) дефосфорации deP

Внедрение этой методики позволило не только получить более гладкие и удобные для экстраполяции И^рру и ИГР* но и непосредственно увеличить

выход жидкого металла.

Третья глава "Алгоритмы управления кислородно-конвертерной плавкой стали" посвящена разработке и анализу эффективности алгоритмов расчета компонентов шихты и интегрального расхода кислорода на плавки с учетом межцикловых зависимостей.

Общая структура алгоритма содержит следующие блоки.

1. Расчет приведенных возмущений дОдР (/—1) > ВЭ^ (г-1) .

дУПР (/—1) на прошедшей (И)-й плавке согласно описанной ранее методике.

2. Разделение временных последовательностей 80дР (/—1) > В^И О -1) > ЗУПР (/—1) на медленно - , быстроменяющуюся и аномальную составляющие и экстраполяция (у^, у на предстоящую ¡-ю плавку;

(}л на (¡+2)-го плавку.

3. Упреждающий контроль или прогнозирование определяющих факторов ¡¥р}у ' 1¥р и заданий на выходные воздействия: С*, Р*, Т\ Основные 1¥>

ЦТр перечислены в таблице 1.

4. Расчет базовых значений @^ на условия (Н-2)-й плавки; (З-1^ и уБ

на условия 1-й плавки по балансовым алгоритмам.

5. Определение отклонений будущих значений определяющих факторов

УУр и заданий С*, Р*, Т* от базовых уровней и расчет корректировок §(}И ,8У на 1-10 плавку и §(},, на (¡+2)-ю плавку.

6. Объединение базовых ,уБ управляющих воздействий, корректировок и <ЗУ и экстраполированных медленноменяющихся

>5$М и быстроменяющихся $СгБд > ' 8рБ составляющих

и проверка полученных значений управляющих воздействий на технологические ограничения.

7. Распределения у и по ходу продувки в зависимости от

содержания кремния и марганца в чугуне, времени простоя конвертера, тяжеловесной составляющей металлолома.

Эффективность алгоритмов расчета шихтовых материалов и расхода кислорода на плавку оценивали с помощью имитационного пересчетного моделирования для условий ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" и ОАО "Северсталь". За критерий эффективности принят процент попадания в заданные диапазоны фактического и расчетного (модельного) содержания углерода, фосфора в металле и его температуры. Эти диапазоны составили: для содержания углерода в металле - ± 0.05% для низко -; ± 0.03% для средне - и ± 0.04% для высокоуглеродистой стали; для содержания фосфора в металле - не более 0.005%; для температуры металла - ± 10 °С. Результаты рас „тов представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Показатели эффективности алгоритмов

Алгоритмы % попадания в заданный диапазон

ОАО "ЗСМК" ОАО "Северсталь"

Т С,Т С,Т,Р Т С,Т С.Т.Р

1 .Балансовый 48 45 40 38 36 33 56 54 46 45 42 40

2.Без учета межцикловых зависимостей 68 65 56 52 48 45 70 68 62 56 55 48

З.С учетом межцикловых зависимостей 82 79 73 71 65 62 85 81 76 73 69 66

4."Ручное" управление 44 42 36 33 34 32 54 51 48 46 42 42

В числителе приведены значения для первой выборки, в знаменателе - для второй. Первая выборка для ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" - 560 плавок, для ОАО "Северсталь" - 645 плавок; вторая выборка -соответственно 620 и 590 плавок.

Промышленные испытания и внедрение разработанных методик и алгоритмов подтвердили их эффективность. В кислородно-конвертерном цехе №2 ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" внедрена методика подготовки металлолома и извести, алгоритм расчета шихты. За счет этого подтвержденное увеличение выхода жидкой стали составило 0.1% и сокращение расхода извести -1.1 кг на тонну жидкой стали. В сталеплавильном производстве ОАО "Северсталь" внедрена методика ухода за футеровкой конвертера и алгоритм расчета шихты, что дало увеличение выхода жидкой стали на 0.1%, снижение расхода извести на 1.6 юг на тонну жидкой стали, увеличение стойкости футеровки на 3%.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ

1. Один из перспективных путей развития алгоритмизации управления в условиях неопределенности заключается в совместном управлении свойствами возмущений и объектами последующего их преобразования.

2. Наибольшего эффекта в управлении технологическими процессами можно достичь при согласованном совершенствовании технологических мероприятий, влияющих главным образом на свойства возмущений, и методов и алгоритмов выработки управляющих воздействий с учетом свойств этих возмущений.

3. Протекание циклических процессов зависит не только от начальных условий и координат состояния текущего цикла, но и предыстории прошедших циклов, что требует включения в алгоритмы управления циклическими процессами операции оценивания и учета объективно присутствующих межцикловых зависимостей.

4. Удобной для практического использования в целях управления формой описания межцикловых зависимостей являются автокорреляционные функции приведенных к управляющему входу циклического объекта неконтролируемых возмущений.

5. Объекты управления циклическими процессами должны включать преобразующий механизм внешних воздействий и преобразующий механизм непосредственно циклического процесса; управляющая подсистема - формировать координатные, параметрические и структурные воздействия на оба механизма.

6. Разработанные методики целенаправленного влияния на свойства межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали путем специальной подготовки металлолома, извести, а также ухода за футеровкой конвертера позволили изменить свойства неконтролируемых возмущений в желаемом направлении; спад их автокорреляционных функций уменьшился вдвое.

7. Надлежащее оценивание и применение межцикловых зависимостей в алгоритмах расчета шихты кислородно-конвертерной плавки стали позволило увеличить на первой повалке конвертера число попаданий в заданный диапазон по содержанию углерода, фосфора в металле, его температуры на 17 - 25 %.

8. Разработанные технологические мероприятия и алгоритмы расчета шихты и расхода кислорода на плавку опробованы и внедрены в конвертерных цехах ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" (г. Новокузнецк) и ОАО "Северсталь" (г. Череповец).

ОСНОВНЫЕ ТРУДЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Петрунин A.M. Построение и применение межцикловых зависимостей / A.M. Петрунин, Л.П. Мышляев, М.В. Петрунин. // Металлургия:

реорганизация, управление, инновации, качество: Труды Всероссийской

научно-практической конференции.; Под общ. ред. С.М. Кулакова. - Новокузнецк: СибГИУ, 2002.- С. 25 - 30.

2. Петрунин A.M. Исследование влияния топографии конвертера на технологические показатели процесса / A.M. Петрунин, Л.П. Мышляев, С.М. Петрунин. // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: Труды IV Всероссийской научно-практической конференции. 8-10 декабря 2003.; Под общ. ред. С.М.Кулакова, Л.П. Мышляева.- Новокузнецк: СибГИУ,2003-С. 389-394.

3. Петрунин А.М. Управление циклическими объектами с учетом межцикловых зависимостей / А.М. Петрунин, С.М. Петрунин. // Электронные средства и системы управления: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. 21-23 октября 2003. - Томск: Издательство Института оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С.180 - 183.

4. Петрунин С.М. Идентификация показателей топографии внутренней поверхности футеровки кислородного конвертера / С.М. Петрунин, A.M. Петрунин, Е.И. Львова. // Информационные недра Кузбасса: Труды III региональной научно-практической конференции. 5-6 февраля 2004. - Кемерово: КемГУ, 2004. - С. 78-79.

5. Мышляев Л.П. Исследование эффективности методики ухода за футеровкой конвертера / Л.П. Мышляев, С.М. Петрунин, A.M. Петрунин. // Электронные средства и системы управления: Материалы международной научно-практической конференции в 3 ч. 6-8 октября 2004. - Томск: Издательство Института оптики атмосферы СО РАН, 2004.- 4.1. - С.126-130.

6. Соин A.B. Методы и алгоритмы расчета составляющих многокомпонентные смеси / A.B. Соин, A.C. Киселев, C.B. Морин, A.M. Петрунин. И Взаимодействие муниципальных, образовательных и предпринимательских структур крупного промышленного города: Тезисы докладов научно-практической конференции. 23-24 апреля 1998. - Новокузнецк: НФ КемГУ, 1998.-С. 129-131.

7. Мышляев Л.Г1. Алгоритмы управления с учетом межцикловых зависимостей / Л.П. Мышляев, A.M. Петрунин. // Металлургия: технологии, реинжиниринг, автоматизация: Труды Всероссийской научно-практической конференции.; Под общ. ред. С.М. Кулакова. - Новокузнецк: СибГИУ, 2004.- С. 35 - 40.

л

Изд. лиц. № 01439 от 05.04.2000. Подписано в печать 19 ноября 2004 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,09. Уч.-изд. л. 1,21. Тираж 100 экз. Заказ № 1ЬЬ.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет". 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42. Издательский центр ГОУВПО "СибГИУ".

РНБ Русский фонд

2007-4

!>\] \ и

19 НОЙ Ш

¿-

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И СОКРАЩЕНИЯ

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ С УЧЕТОМ МЕЖЦИКЛОВЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

1.1. Аналитический обзор предшествующих исследований

1.2. Обобщенная структура системы управления с учетом межцикловых зависимостей

1.3. Методика построения межцикловых зависимостей

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ

МЕЖЦИКЛОВЫМИ ЗАВИСИМОСТЯМИ

2.1. Оценивание межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали

2.2. Методики специальной подготовки металлолома и извести

2.3. Методика ухода за футеровкой конвертера

ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ

КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКОЙ СТАЛИ

3.1. Структура алгоритмов расчета шихты

3.2. Оценивание коэффициентов алгоритма расчета шихты

3.3. Корректирующие алгоритмы с учетом динамики плавки стали

3.4. Исследование алгоритмов расчета шихты

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Актуальность проблемы. Существующие подходы, методы и формализованные алгоритмы управления сложными технологическими процессами, к числу которых следует отнести и кислородно-конвертерную плавку стали, базируются в основном либо на представлениях и моделях внутренних механизмов протекающих процессов, либо на функциональных зависимостях, отражающих вход-выходные соответствия этих процессов. В значительно меньшей степени учитываются свойства различного рода внешних и внутренних возмущений, действующих на процесс, особенно неконтролируемых возмущений. Одним из конструктивных подходов здесь можно считать косвенное оценивание так называемых приведенных возмущений с последующим их учетом при выработке управляющих воздействий. Однако такой подход развит и успешно применяется только для непрерывных процессов. Из содержательных соображений и практики управления циклическими объектами следует, что процессы на текущем цикле зависят не только от начальных условий и координат состояния текущего цикла, но и предыстории прошлых циклов. Например, для кислородно-конвертерной плавки стали важным является состояние футеровки конвертера, сравнительно медленно изменяющейся от плавки к плавке и в подавляющем числе случаев объективно неконтролируемой; также содержат медленноменяющиеся неизмеряемые составляющие характеристик шихтовых материалов. В то же время можно утверждать, что от 40 до 60% вариаций выходных воздействий циклических технологических процессов обусловлены именно неконтролируемыми возмущениями. Поэтому актуальным следует считать распространение подхода с оцениванием приведенных возмущений и на циклические процессы.

При некоторых свойствах приведенных возмущений даже их полный учет не может привести к желаемой эффективности управления. Последнего можно достичь только с расширением пространства управляемых факторов, в данном случае за счет активного управляемого влияния на свойства приведенных возмущений. А это возможно при правильной постановке и решении важной задачи совместного управления внешними воздействиями и преобразующими их каналами технологических процессов.

Диссертация выполнена в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных научно-исследовательских работ: федеральной целевой программы «Интеграция» (1997 - 2002 г.), гранта Минобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук по направлению «Автоматика и телемеханика, вычислительная техника, связь, метрология» (2000 — 2002 г.), комплексными программами создания и развития АСУ ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» (г. Новокузнецк), ОАО «Северсталь» (г. Череповец).

Цель и задачи диссертации. Развитие подхода к управлению с учетом неконтролируемых возмущений в приложении к циклическим технологическим процессам. В рамках этой цели выделены конкретные задачи. 1. Обоснование расширения объекта управления циклическими процессами с учетом межцикловых зависимостей. 2. Формирование общей структуры алгоритма управления с межцикловыми зависимостями. 3. Разработка методик управления свойствами межцикловых зависимостей кислородно-конвертерного производства стали. 4. Построение межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали. 5. Конкретизация алгоритмов управления кислородно-конвертерной плавкой стали. 6. Промышленная проверка и внедрение разработанных методик и алгоритмов.

Методы выполнения работы. Обобщение практического опыта управления циклическими объектами; методы теории автоматического управления, идентификации, прогнозирования нестационарных временных последовательностей, статистической обработки данных; проведение промышленных экспериментов.

Научная новизна диссертации.

1. Расширение циклических объектов управления с включением в их структуру межцикловых зависимостей. Понятие «межцикловые зависимости» и методики их определения.

2. Обобщенная структура алгоритма управления с межцикловыми зависимостями и управляемым влиянием на их свойства.

3. Межцикловые зависимости кислородно-конвертерной плавки стали, представленные статистическими характеристиками составляющих межциклового приведенного возмущения.

4. Методики целенаправленного влияния на свойства межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки путем специальной подготовки извести с рациональным гранулометрическим составом, металлолома с удалением неметаллических включений, ухода за футеровкой конвертера.

5. Результаты исследования разработанных алгоритмов и методик, доказывающие повышение эффективности управления на 17-25% по сравнению с алгоритмами, в которых не учитываются межцикловые зависимости.

Практическая значимость. Обобщенные структуры алгоритмов, их конкретизации, построенные межцикловые зависимости, методики специальной подготовки извести, металлолома, ухода за футеровкой конвертера могут быть использованы при разработке алгоритмического обеспечения кислородно-конвертерной плавки стали, в практике подготовки шихты плавки, а также при обучении студентов соответствующих специальностей.

Реализация результатов работы. В кислородно-конвертерном цехе №2 ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» (г. Новокузнецк) внедрены алгоритмы расчета шихтовых материалов и суммарного количества кислорода на плавку, методики специальной подготовки извести и металлолома. В сталеплавильном производстве ОАО «Северсталь» г. Череповец) внедрены алгоритмы управления кислородно-конвертерной плавкой стали с учетом предыстории работы конвертеров, методика ухода за футеровкой конвертера.

Предмет защиты и личный вклад автора.

1. Расширенный объект управления циклическими процессами с введением межцикловых зависимостей.

2. Обобщенная структура алгоритма управления циклическими объектами и его конкретизация для кислородно-конвертерной плавки.

3. Методики специальной подготовки извести и металлолома, ухода за футеровкой конвертера.

4. Межцикловые зависимости кислородно-конвертерной плавки.

5. Результаты исследования и внедрения алгоритмов и методик в кислородно-конвертерных производствах.

Личный вклад автора заключается в развитии подхода и формировании общей структуры алгоритма управления циклическими процессами, конкретизации алгоритмов и построении межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали, разработке, проверке и внедрении алгоритмов управления и методик специальной подготовки металлолома, извести и ухода за футеровкой конвертера.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на 6 конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: реорганизация, управление, инновации, качество» (Новокузнецк, 2002 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления» (Томск, 2003, 2004 г.), IV Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (Новокузнецк, 2003 г.), III Региональной научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса» (Кемерово, 2004 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: технологии, реинжиниринг, автоматизация» (Новокузнецк, 2004 г.).

Во введении обоснована актуальность проблемы, кратко охарактеризованы полученные научные и практические результаты, используемые методы исследования и содержание диссертации по главам.

В первой главе приведен анализ предшествующих исследований по общетеоретическим вопросам синтеза алгоритмов управления в условиях неопределенностей и разработкам алгоритмов управления кислородно-конвертерной плавки стали. На основе обобщения теоретических исследований и практического опыта управления циклическими процессами металлургического производства сформирована обобщенная структура системы управления. Для описания внешних воздействий введено новое понятие «межцикловые зависимости» как реально присущие для цикловых процессов свойства, характеризующие развитие системы от цикла к циклу. Межцикловые зависимости предложено описывать автокорреляционными функциями приведенных к управляющим входам преобразующего механизма неконтролируемых воздействий, рассчитанных для каждого прошедшего цикла. Описана методика построения межцикловых зависимостей.

Во второй главе приведены конкретные мероприятия по управлению межцикловыми зависимостями для кислородно-конвертерного процесса, а также рассмотрена возможность целенаправленного изменения структурой объекта. Представлены результаты исследования и оценки эффективности управления межцикловыми зависимостями. Разработана методика ухода за поверхностью футеровки конвертера и поддержания степени износа футеровки в требуемых пределах на основе интегральных показателей топографии внутренней поверхности футеровки.

В третьей главе разработан и проанализирован алгоритм расчета компонентов шихты и интегрального расхода кислорода на плавки с учетом межцикловых зависимостей. Описана общая структура алгоритма. Приведены результаты промышленных испытаний разработанных алгоритмов расчета шихтовых материалов и расхода кислорода на плавку.

В приложении представлены акты о внедрении результатов диссертационной работы A.M. Петрунина в кислородно-конвертерном цехе №2 ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат», в сталеплавильном производстве ОАО «Северсталь». Приведены фрагменты исходных данных для ККЦ №2 ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» и сталеплавильного производства ОАО «Северсталь».

Автор приносит глубокую благодарность научному руководителю, доктору технических наук, профессору, лауреату премии Совета Министров СССР, Государственной премии СССР, Заслуженному изобретателю РСФСР Л.П. Мышляеву. Автор признателен коллективам ООО «Научно-исследовательский центр систем управления» и кафедры систем автоматизации СибГИУ за плодотворное сотрудничество и помощь в работе.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ И ТЕРМИНЫ

MZP - преобразующий механизм циклического процесса (циклический объект управления);

MWW — преобразующий механизм внешних воздействий; U - вектор управляющих воздействий процесса, включающий: G4, Gj,, GM, Gp, Ga -массу чугуна, лома, извести, руды, агломерата, т; J02 - интенсивность подачи кислорода, м3/мин;

Нф - расстояние между кислородной фурмой и уровнем ванны, м;

V - суммарное количество кислорода, израсходованного за плавку, м3; JIT - доля тяжеловесной составляющей в ломе, %;

W - вектор внешних воздействий процесса, включающий: т - длительность межцикпового простоя конвертера без чугуна, мин;

Si4, Мпч, Рч, S4 - содержание кремния, марганца, фосфора, серы в чугуне, %;

Тч - температура чугуна, °С;

Огд - содержание кислорода в дутье, %;

Y - вектор выходных воздействий процесса, включающий:

С, Mn, SMe> Р - содержание углерода, марганца, серы и фосфора в металлической ванне как по ходу продувки, так и в конце ее, %; MnO, CaO, Si02, FeO - содержание оксида марганца, оксида кальция, кремнезема, оксида железа в шлаке, %; Т - температура металлической ванны, °С;

Y* - вектор заданных значений выходных воздействий процесса, включающий:

С*, Р*, Т* - задания на содержание углерода, фосфора и температуру металла на первой повалке конвертера, %, °С; S - вектор состояния объекта управления;

Z = {U,W,Y,Y ,S} - обобщенный вектор, включающий информацию о управляющих и внешних воздействиях, а также фактических и заданных выходных воздействиях процесса и состояния объекта управления:

К г г gr

U , W , Y , Y - базовые значения соответствующих воздействий;

Дипр - приращения соответствующих воздействий, обусловленные эффектом изменения приведенного возмущения.

Индексы: "М", "Т" сверху обозначены соответственно модельные и требуемые значения исследуемых воздействий; "D" сверху действительные значения воздействий; "W" снизу - принадлежность к преобразующему механизму внешних воздействий; "Р" снизу принадлежность к преобразующему механизму циклического процесса; " * " сверху - задание;

Символы "Э", означают сглаженные и экстраполируемые значения воздействий.

Межцикловые зависимости - реально присущие для цикловых процессов свойства, характеризующие развитие системы от цикла к циклу.

Экстраполяция — оценивание будущих значений состояния и выходных воздействий на основе информации только об их предыстории.

Координатные возмущения - вариации воздействий относительно их базовых (опорных) уровней.

Параметрические возмущения — вариации свойств объекта во времени или в зависимости от условий его функционирования, отображенные через изменения параметров (коэффициентов) математических моделей.

Приведенные возмущения — определяемая расчетным путем оценка совокупности всех эффектов неконтролируемых возмущений, выраженная в масштабе изменения выходных или входных управляющих воздействий.

Определяющие воздействия - такие величины, которые характеризуют свойства шихтовых материалов, задания на химсостав и температуру металла, простои конвертера, номер плавки с начала кампании по футеровке агрегата, продувочной фурмы и др.

Базовый режим кислородно-конвертерного процесса - усредненные не менее чем по 10 плавкам значения контролируемых входных, состояний и выходных воздействий, на которых балансовые и термодинамические модели обеспечивают приемлемые показатели точности.

Релейно-экспоненциальное сглаживание (РЭС) временных рядов данных - сочетание экспоненциального и релейного сглаживания обеспечивающее помехозащищенность результатов от обычных и грубых ошибок.

Требуемые значения масс шихтовых материалов - это такие их значения, которые обеспечивают точное выполнение заданий на выходные воздействия кислородно-конвертерного процесса при удовлетворительном течении основных физико-химических превращений в газовой, металлической и шлаковой фазах.

Размерность коэффициентов пересчета в корректирующих моделях полиномиального вида определяется в виде следующего соотношения размерность определяемой величины размерность определяющего фактора

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ

По результатам работы сделаны следующие выводы и заключения.

1. Один из перспективных путей развития алгоритмизации управления в условиях неопределенности заключается в совместном управлении свойствами возмущений и объектами последующего их преобразования.

2. Наибольшего эффекта в управлении технологическими процессами можно достичь при согласованном совершенствовании технологических мероприятий, влияющих главным образом на свойства возмущений, и методов и алгоритмов выработки управляющих воздействий с учетом свойств этих возмущений.

3. Протекание циклических процессов зависит не только от начальных условий и координат состояния текущего цикла, но и предыстории прошедших циклов, что требует включения в алгоритмы управления циклическими процессами операции оценивания и учета объективно присутствующих межцикловых зависимостей.

4. Удобной для практического использования в целях управления формой описания межцикловых зависимостей являются автокорреляционные функции приведенных к управляющему входу циклического объекта неконтролируемых возмущений.

5. Объекты управления циклическими процессами должны включать преобразующий механизм внешних воздействий и преобразующий механизм непосредственно циклического процесса; управляющая подсистема - формировать координатные, параметрические и структурные воздействия на оба механизма.

6. Разработанные методики целенаправленного влияния на свойства межцикловых зависимостей кислородно-конвертерной плавки стали путем специальной подготовки металлолома, извести, а также ухода за футеровкой конвертера позволили изменить свойства неконтролируемых возмущений в желаемом направлении; спад их автокорреляционных функций уменьшился вдвое.

7. Надлежащее оценивание и применение межцикловых зависимостей в алгоритмах расчета шихты кислородно-конвертерной плавки стали позволило увеличить на первой повалке конвертера число попаданий в заданный диапазон по содержанию углерода, фосфора в металле, его температуры на 17 - 25 %.

8. Разработанные технологические мероприятия и алгоритмы расчета шихты и расхода кислорода на плавку опробованы и внедрены в конвертерных цехах ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" (г. Новокузнецк) и ОАО "Северсталь" (г. Череповец).

1. Емельянов С.В. Новые типы обратной связи: управление по неопределенности / С.В. Емельянов, С.К. Коровин М.: Наука, 1997. - 352 с.

2. Кошелев А.Е. Опыт адаптации систем регулирования технологических процессов / А.Е. Кошелев, В.И. Соловьев, Р.С. Айзатулов, М.В. Петрунин, В.П. Авдеев // Приборы и системы управления. 1977 №1. - С. 9-11.

3. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования / В.Я. Ротач М.: Энергия, 1973. - 440 с.

4. Барковский В.В. Методы синтеза систем управления / В.В. Барковский, В.Н. Захаров, А.С. Шаталов — М.: Машиностроение, 1969. 385 с.

5. Летов A.M. Динамика полета и управления / A.M. Летов М.: Наука, 1969. -359 с.

6. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление / Р. Ли. — М.: Мир, 1966.-176 с.

7. Авдеев В.П. Способы расчета масс материалов конверторного производства / В.П. Авдеев, Р.С. Айзатулов, Л.П. Мышляев, М.В. Петрунин, Ю.А. Сарапулов М.: Металлургия, 1994.- 192 с.

8. Райбман Н.С. Построение моделей процессов производства/ Н.С. Райбман, В.М. Чадеев М.: Энергия, 1975. - 368 с.

9. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем / А.А. Фельдбаум М.: Наука, 1966. - 623 с.

10. Цыпкин Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах / Я.З. Цыпкин М.: Наука, 1968. - 400 с.

11. Александровский Н.М. Адаптивные системы автоматического управления технологическими процессами / Н.М. Александровский, С.В. Егоров, Р.Е. Кузин М: Энергия, 1973.- 272 с.

12. Ротач В.Я. По поводу работ, связанных с идентификацией объектов в условиях их нормального функционирования / В.Я. Ротач // Автоматика и телемеханика. 1969. - №6- С. 201 -206.

13. Мочалов С.П. Методы оптимизации металлургических процессов / С.П. Мочалов Новокузнецк: СМИ, 1989.- 80 с.

14. Янке Д. Управление кислородно-конверторным процессом / Д. Янке, Г. Нойхоф, X. Гутте, Т. Шульц // Изв. вузов. Черная металлургия, 1999.-№ 12. С. 12 - 20.

15. Lange K.W. Stahl und Eisen. 1982. Bd. 102. № 10. S. 47-51.

16. Туркенич Д.И. Управление плавкой стали в конверторе / Д.И. Туркенич М.: Металлургия, 1971.-360 с.

17. Бубнов Ю.В. Прогнозирование хода кислородно-конверторного процесса в автоматизированной системе управления плавкой / Ю.В. Бубнов, А.Г. Петров, В.П. Шалашова // Сталь, 1978.- № 5.- С. 96 99.

18. Кочо B.C. Динамический баланс кислорода конверторной плавки / B.C. Кочо // Известия АН СССР. Металлы, 1986.- №2.- С. 28-31.

19. Патент США № 366439. Способ управления плавкой стали в конверторе /

20. B.А. Карлик, Ю.А. Успенский, В.М. Шефтель, Е.З. Кацов, Д.И. Туркенич, Ю.А. Романов, Э.А. Левин // Кл. С21, С7/10, 1970.

21. Кочо B.C. Прогнозирование количества жидкой стали в кислородно-конверторном процессе / B.C. Кочо, B.C. Богушевский, Н.А. Сорокин,

22. C.К. Соболев, В.А. Ясинский, Е.И. Беляев // Изв. вузов.Черная металлургия, 1977.-№ 1.- С.49-52.

23. Кочо B.C. Математическое описание и алгоритм управления конверторной плавкой / B.C. Кочо, B.C. Богушевский, Н.А. Сорокин, С.К. Соболев, В.А. Ясинский, Е.И. Беляев // Изв. вузов.Черная металлургия, 1977.- № 5.- С.41-44.

24. Солнцев Ю.П. Алгоритм управления конверторной плавкой / Ю.П. Солнцев, С.А. Дубровский, С.П. Паринов, В.В. Мясников // Изв. вузов. Черная металлургия, 1977.- № 10.- с. 162 165.

25. Урбанович В.И. Влияние стального лома на начальную температуру конверторной ванны / В.И. Урбанович, Д.И. Туркенич // Металлург, 1974.-№ 1.- С. 17-19.

26. Туркенич Д.И. Динамика плавления лома в 100-т кислородном конверторе и оценка влияющих на нее факторов / Д.И. Туркенич, В.И. Урбанович // Сталь,1976.-№3.- С. 218-221.

27. Меджибожский М.Я. Автоматизированные системы управления кислородно-конвертерными цехами / М.Я. Меджибожский, В.Я. Маковский, B.JI. Борковский, Н.В. Борковская // Изв. вузов. Черная металлургия,1977.-№6.- С. 158-161.

28. Квитко М.П. Кислородно-конверторный процесс / М.П. Квитко, С.Г. Афанасьев М.: Металлургия, 1974. - 344 с.

29. Баптизманский В.И. Теория кислородно-конверторного процесса / В.И. Баптизманский М.: Металлургия, 1975.-376 с.

30. Проблема десульфурации в кислородно-конверторном процессе,- Sur 1е probleme du soufre dans les acieries a l'oxygene. "Circ. inform, techn. Centre docum. sider.", 1973, 30, №2, 465 483. Discuss., 483 (Франц.)

31. Бигеев A.M. Математическое описание и рачеты сталеплавлавильных процессов / A.M. Бигеев М.: Металлургия, 1982.- 160 с.

32. Бигеев A.M. Основы математического описания и расчеты кислородно-конвертерного процесса производства стали / A.M. Бигеев, Ю.А. Колесников М.: Металлургия, 1970. - 232 е.

33. Неймарк Ю.Н. Динамические модели теории управления / Ю.Н. Неймарк, Н.Я. Коган, В.П. Савельев М.: Машиностроение, 1984. - 250 с.

34. Краснощекое П.С. Принципы построения моделей / П.С. Краснощекое,

35. A.А. Петров М.: МГУ, 1983.- 150 с.

36. Мочалов С.П. Разработка алгоритмов контроля и управления взаимосвязанными процессами конверторной плавки в заключительном периоде продувки / С.П. Мочалов, С.А. Шипилов, Ю.В. Насонов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1986.-№ 10.- С. 123-126.

37. Богушевский B.C. Оптимизация выхода годного в конверторном переделе /

38. B.C. Богушевский, Н.А. Сорокин, С.К. Соболев, Е.И. Беляев, В.М. Грицюк // Автоматизация сталеплавильного производства. М., «Металлургия», 1974.-№5.- С. 29-33.

39. Зарвин Е.Я. Поисковая идентификация выхода жидкой стали в кислородном конверторе / Е.Я. Зарвин, В.П. Авдеев, В.Ф. Евтушенко, Ю.Н. Дерин, А.В. Степанов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1977. № 6. - С. 162 - 165.

40. Вешников Э.А. Задача определения момента окончания продувки конверторной плавки / Э.А. Вешников, Е.Н. Дергачев, А.В. Хасин // Идентификация и управление технологическими процессами.- 1982.- С. 28 29.

41. Новожилов Г.С. Способ управления конверторной плавкой / Г.С. Новожилов, Д.И. Туркенич, Ю.А. Романов, А.П. Щеголов, Ю.И. Жаворонков // Авторское свидетельство СССР № 335287, кл. С 21 С 5/30, 1972.

42. Волович М.И. Разработка алгоритмов управления шлаковым режимом конверторной плавки / М.И. Волович, В.А. Щеглов, ЕЛ. Зарвин, Е.Б. Турчанинов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1987.- № 8ю- С. 27 31.

43. Жуков Н.Н. Определение погрешности работы балансовых систем расчета шихты на кислородно-конверторный процесс / Н.Н. Жуков, Б.Н. Окороков, С.В. Коминов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1986.- № 5.- С. 29 31.

44. Богушевский B.C. Расчет кислородно-конверторной плавки с оптимизацией себестоимости стали / B.C. Богушевский, Н.А. Сорокин // Сталь, 1985.- № 4.-С. 98- 100.

45. Пастор Г. Математическое моделирование выплавки стали в конверторе / Г. Пастор // Сталь, 1980.- №9.- С. 767 768.

46. Богушевский B.C. Элементы замкнутого управления в АСУ конверторной плавкой / B.C. Богушевский, Е.И. Беляев, Н.А. Сорокин, И.Л. Лигоцкий // Элементы замкнутого управления в АСУ конверторной плавкой. 1980.-С. 11-14.

47. Глинков Г.М. АСУ ТП в черной металлургии. Учебник для вузов / Г.М. Глинков, В.А. Маковский М.: «Металлургия», 1999.- 310 с.

48. Управление кислородным конвертером с помощью вычислительной машины. Kawasaki Ryoichi. Computer control of the basic oxygen furnaces. «J. Austral Inst. Metals», 1973, 18, №1, 37-46.

49. Туркенич Д.И. Использование термодинамической модели для прогнозирования усвоения элемента-раскислителя: Сообщение 1 / Д.И. Туркенич, Е.Ф. Литвиненко, П.И. Югов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1977.-№ 10.- С. 27-30.

50. Моделирование процессов в кислородном конвертере. Modelling of basic oxygen furnace / Deo Brahma // Electron.- Inf. And Plann.-1989.- 17 №1. c.3-18.

51. Смоляк В.А. Автоматизация производственных процессов металлургической промышленности / В.А. Смоляк, B.C. Кочо, Б.В. Щербицкий Вища школа, 1976.- 292 с.

52. Мочалов С.П. Прогнозирующая динамическая модель конверторного процесса / С.П. Мочалов, Р.С. Айзатулов, К.М. Шакиров // Изв. вузов. Черная металлургия, 1979.- № 4.- С. 128 131.

53. Шакиров К.М. Управление кислородно-конверторным процессом / К.М. Шакиров, С.И. Попель, Е.М. Рыбалкин // Сталеплавильное производство. Кемерово, КузПИ, 1975.- С. 12-19; 29-36.

54. Управление кислородно-конвертерным сталеплавильным производством в условиях неполноты информации с помощью статической математической модели. Zaplowicz Wieslow, Stachowicz Marian. «Zesz. Nauk. PSw. Clek», 1981, №8, 53-68.

55. Валкин Е.И. Моделирование процесса управления конвертерной плавкой с учетом деятельности оператора / Е.И. Валкин // Науч. тр. Моск. Ин-т стали и сплавов, 1983.-№151,.- С.83-89.

56. Dauby Р. а. о. Metallurgical Reports CNRM, 1968, № 15, p. 51-62.

57. Колпаков C.B. Технология производства стали в современных конвертерах / С.В. Колпаков, Р.В. Старое, В.В. Смоктий М.: Машиностроение, 1991.-464 с.

58. Дивильковский М.С. Управление конвертерным процессом в условиях Карагандинского металлургического комбината / М.С. Дивильковский, Л.В. Ронков // Сталь, 1989.- № 3.- С. 29 31.

59. Беляев Е.И. Моделирование процессов в кислородном конвертере / Е.И. Беляев, Н.М. Мищенко, С.К. Соболев // Механизация и автоматизация управления. 1971.- №1. С. 24-27.

60. Автоматизация процессов в сталеплавильном цехе от статического моделирования к экспертным системам. Process automation in steel melting shop-from static modelling to expert systems / Varkey George // Electron.-Inf. And Plann. - 1989.- 17, №1.-C.l9-26.

61. Яценко A.K. Методы адаптации при управлении конвертерной плавкой стали /

62. A.К. Яценко // Металлург, и горнорудн. пром-сть. Науч.-техн. и произв. сб., 1976.- №1.- С. 70-72.

63. Богушевский B.C. АСУТП кислородно-конвертерного производства стали /

64. B.C. Богушевский, Е.И. Беляев, Н.А. Сорокин// Бюл. НТИ ЦНИИ инф. и техн.-экон. исслед. Черной металлургии, 1981.- №22.- С. 46-48.

65. Богушевский B.C. Исследование информации о плавлении лома в АСУ ТП конвертерной плавки / B.C. Богушевский, Е.И. Беляев, Н.А. Сорокин / Изв. вузов. Черная металлургия, 1984.- № 4.- С. 117 119.

66. Литвиненко Е.Ф. Совершенствование алгоритмического обеспечения АСУ ТП «Плавка» в конвертерном цехе / Е.Ф. Литвиненко, Г.С. Новожилов, Ю.А. Романов, А.П. Щеголев, Л.Н. Канаплин // Сталь, 1989.- № 3.- С.31 33.

67. Рожков И.М. Математические модели конверторного процесса / И.М. Рожков, О.В. Травин, Д.И. Туркенич М.: Металлургия, 1978.- 184 с.

68. Богушевский B.C. Управление шлаковым режимом конвертерной плавки / B.C. Богушевский, Н.А. Сорокин, А.Н. Гончаров, А.В. Сколобанов // Сталь, 1985.-№3.- С. 22-26.

69. Иржи О. Автоматизированные системы управления кислородно-конвертерными цехами / Охозка Иржи//Металлургия, 1982.-№3.-С. 12-15.

70. Богушевский B.C. Математическое описание и алгоритм управления кислородно-конвертерным процессом / B.C. Богушевский, Е.И. Беляев, Н.А. Сорокин, С.К. Соболев, В.А. Ясинский // Металлургия и коксохимия, 1979.-№63. С.66-69.

71. Равдель A.M. Система управления конвертерной плавкой / A.M. Равдель, Э.С. Гескин, С.М. Гильман, С.П. Разумный, А.В. Скалабанов, С.Ю. Лысак, Н.А. Сорокин, Е.И. Беляев // Металлургия и коксохимия. Респ.межвед.науч.-техн. сб., 1973.- вып.35.- С. 62-65.

72. Ойкс Г.Н. Призводство стали (расчеты) / Г.Н. Ойкс, Х.М. Иоффе -М.: Металлургия, 1975.- 480 с.

73. Чиграй И.Д. Подручный сталевара конвертера / И.Д. Чиграй М.: Металлургия, 1977.- 304 с.

74. Бунич А.Л. Построение прогнозирующей модели в АСУТП конвертерной плавки стали / А.Л. Бунич //АСУ технол. Процессами, 1980,- С. 37-40.

75. Мышляев Л.П. Прогнозирование в системах управления./ Л.П. Мышляев, В.Ф. Евтушенко — Новокузнецк: СибГИУ, 2003. С.348.

76. Мышляев Л.П. Алгоритмы идентификации нестационарных объектов. / Л.П. Мышляев, С.М. Кулаков, Е.И. Львова, В.В. Зимин — Новокузнецк: СибГИУ, 2000.-С. 129.

77. Туркенич Д.И. Расчет шихты конверторной плавки и оценка текущего содержания углерода / Д.И. Туркенич, Ю.А. Романов, М.А. Шевчук // Сталь. 1973. № 6. - С.501-502.

78. Колпаков С.В. Управление конверторной плавкой / С.В. Колпаков, Л.И. Тедер, С.А. Дубровский, В.П. Локтионов, А.Н. Нехорошее М.: Металлургия, 1981.144 с.

79. Бондарь Н.Ф. Многовариантное прогнозирование расчетных показателей / Н.Ф. Бондарь, В.П. Авдеев, С.М. Кулаков. Новокузнецк: СибГИУ, 1998. -239 с.

80. Сургучев Г. Д. Математическое моделирование сталеплавильных процессов / Г. Д. Сургучев М.: Металлургия, 1978.- 224 с.

81. Яценко А.К. Методы оптимального управления сталеплавильными процессами / А.К. Яценко, B.C. Кочо- М.: Металлургия, 1990, 215 с.

82. Явойский В.И. Научные основы современных процессов производства стали /

83. B.И. Явойский, А.В. Явойский М.: Металлургия, 1987.- 184 с.81 .Явойский В.И. Теория процессов производства стали / В.И. Явойский -М.Металлургия, 1963.- 820 с.

84. Куликов И.С. Раскисление стали / И.С. Куликов М.: Металлургия, 1975.1. C. 504.

85. Соловьев В.И. Планирование эксперимента в исследовании сложных математических моделей / В.И. Соловьев, В.В. Сенкус, М.В. Петрунин, Л.П. Мышляев // Тезисы докладов VII Всесоюзной молодежной научно-технической конференциию,Тула.- 1974.- С. 103-108.

86. Третьяков Е.В. Шлаковый режим кислородно-конвертерной плавки / Е.В. Третьяков, В.К. Дидковский М.: Металлургия , 1972.- 144 с.

87. Туркенич Д.И. Использование термодинамической модели для прогнозирования усвоения элемента-раскислителя: Сообщение 2 // Д.И. Туркенич, Е.Ф. Литвиненко, П.И. Югов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1977.- № 11.-С. 76-78.

88. Лапицкий В.И. Конвертерные процессы производства стали / В.И. Лапицкий, С.Л. Левин, О.И. Легкоступ, Н.И. Ступарь, С.Г. Афанасьев -М.: Металлургия, 1970.- 280 с.

89. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами / Д. Химмельблау М.: Мир, 1973. - 957 с.

90. Вечер В.Н. Взаимодействие металлической и шлаковой фаз в ванне 160-тонного конвертера / В.Н. Вечер, Д.И. Туркенич, Г.П. Трухман, В.В. Здановский, Ф.В. Федосенко // Сталь, 1981.- №5.- С. 17-18.

91. Голембо З.Б. Функциональное моделирование сложных технических систем / З.Б. Голембо, Г.В. Веников, О.Ф. Радуцкий // Итоги науки и техники. Сер. "Техническая кибернетика".- М.: ВИНИТИ, 1978. С. 215 266.

92. Крейчак М. Основы автоматизации для металлургов / М. Крейчак, И. Яноушек, П. Невржива, В. Сровнал М., «Металлургия», 1973, 312 с.

93. Kimberly R.L. Tatousek R.J. Metals, 1963, v.15, №8, p.567.

94. Russel R.O. Open Hearst Proceedings, 1968, v.50, p.97.

95. Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов / В.П. Цымбал М.Металлургия, 1986. 240 с.