铝电解故障诊断研究现状及发展趋势

铝电解槽是一个多变量、非线性、大滞后、时变的复杂系统。由于铝电解过程中受强电场、强热场、强磁场影响，所以，故障发生频繁，对铝电解过程造成重大影响。本文综述了铝电解过程国内外故障诊断研究现状及发展趋势，对进一步深入研究故障诊断具有重要意义。     

铝电解过程故障诊断综述

铝电解是一个非线性、多耦合、时变和大时滞的工业过程体系,故障发生频率较高。本文介绍了当今铝电解故障诊断所采用的方法和国内外研究现状,以及发展趋势,为铝电解故障诊断的研究提供了理论研究基础。     

模糊神经网络技术在铝电解故障诊断中的应用

目的为了提高生产效率、降低成本、安全生产，通过对铝电解故障进行有效的检测和预报，减少铝电解过程中阳极效应、热槽、冷槽故障的发生．方法通过对铝电解故障发生机理和故障发生时相关特征量变化趋势的分析，基于模糊逻辑理论。建立了多级模糊故障检测模型，采用BP神经网络建立了故障分类模型，实现对铝电解故障的检测和预报．结果降低了模糊系统的维度，减少了规则数量，采用多级模糊与神经网络相结合的故障诊断预报的方法，提前了预报时间，提高了预报准确率．结论铝电解模糊神经网络故障诊断方法，有效地降低铝电解的故障发生率，降低了能耗，提高了铝的产量和质量，具有良好的应用前景．     

粗糙集-神经网络在铝电解故障诊断中的应用

目的通过对铝电解生产过程中的故障进行有效地诊断来提高铝的生产效率和节约能源．方法把粗糙集和神经网络结合起来应用在铝电解的故障诊断中．先用自组织特征映射网络（SOM）对初始数据进行离散化后得到决策表,然后用粗糙集理论对决策表进行约简得到最简决策表,根据最简决策表设计BP神经网络对铝电解中的故障进行诊断．结果用粗糙集对神经网络的输入数据进行预处理可以简化神经网络的结构,减少计算量和训练时间,从而提高整个诊断系统的诊断效率、故障诊断准确率在90％以上．结论该方法能够对铝电解中的故障做出正确的诊断．     

铝电解计算机控制技术综述

介绍了铝电解生产控制技术发展过程、方向以及在我国的应用情况,分析了我国目前铝电解过程中存在的问题,阐述了现代铝电解生产中几种典型的智能控制技术,指出了当前铝电解生产控制技术研究的热点和未来的发展趋势.     

神经网络预测器在铝电解过程控制中的应用

目的采用神经网络预测控制方法来解决铝电解过程中存在的时变和大时滞问题，提高其控制性能．方法提出了一种基于铝电解过程的神经网络预测控制算法，建立了神经网络预测模型，将神经网络和预测控制算法相结合，结果实现了铝电解过程的最优控制．神经网络预测模型的输出能够很好地跟踪铝电解生产过程，预测效果好．结论笔者提出的控制方案能够使铝电解过程很快进入稳态，超调量较小，提高了铝电解过程的动态和稳态性能．     

电解铝业清洁生产案例分析及对策

通过对某一具体铝电解项目清洁生产水平分析,并与我国铝电解行业清洁生产水平现状相比较,揭示了我国目前铝电解行业在清洁生产方面存在的问题,参照国际先进铝电解生产技术经济指标,指出我国铝电解行业发展方向及应采取的有效措施。     

减小铝电解电容器电感的研究

阐述了铝电解电容器因有电感对其电性能的影响,分析了铝电解电容器产生电感的原因,给出了芯子电感、引线电感、外壳电感的计算方法,重点研究了铝电解电容器在实际生产中从结构设计到制造工艺减小固有电感的措施。     

基于神经网络预测的铝电解模糊控制系统应用

目的采用神经网络作为非线性估计器,设计自组织模糊控制器,解决常规控制方法难以解决铝电解过程中存在的时变和大时滞问题,提高控制性能.方法在分析铝电解生产过程的基础上,通过建立神经网络预测模型以及基于规则双阶段获取的自组织模糊控制器,将神经网络与预测控制算法相结合,提出了一种基于神经网络预测的铝电解模糊控制系统.结果给出了以STD工业总线控制机为核心的模糊控制系统,实现了铝电解过程的最优控制.使得神经网络预测模型的输出能够很好地跟踪铝电解生产过程,预测效果更佳.结论该系统能使电解过程很快达到稳态,产生的超调量较小,具有良好地响应特性和鲁棒性,提高了铝电解过程的动态和稳态性能.     

铝电解电容器损耗研究

研究了铝电解电容器在直流电压和交流电压下的损耗及其计算方法．并提出了降低铝电解电容器损耗的措施．     

故障诊断中遗忘因子的选取方法

采用辨识及参数估计理论对故障检测预报 ,该方法行之有效 .在对故障检测过程中 ,辨识中遗忘因子选择非常重要 ,是故障预报准确与否的关键 ,本文针对铝电解过程 ,通过仿真 ,确定其选择方法     

基于遗传小波神经网络的故障预报应用

目的减少铝电解故障的发生,提高阳极效应预报的准确性、实时性和铝的生产效率,节约能源.方法将遗传算法应用于小波神经网络,构成遗传小波神经网络,以确定小波基函数的个数、优化网络参数,以遗传小波神经网络为预测模型,通过预测槽电阻变化率来预测电解过程中的阳极效应.结果通过遗传算法能对小波神经网络的参数进行全局优化,确定了网络结构,而且小波神经网络具有较强的自适应性、鲁棒性和函数逼近能力,使预报精度提高了约9.5%,提前预报时间1 m in左右.结论该预测模型改善了故障预报准确性和实时性,避免了故障的发生,降低了能源消耗,提高了铝电解的生产效率,实现了安全生产.     

基于STD总线过程控制系统硬件设计

使用计算机过程控制系统来控制铝的电解过程,采用STD总线过程控制,由1台上位机控制5台工业控制机,每台工控机再分别控制相应的生产过程．结果表明：该控制系统有效改善了传统电解铝生产过程,并有效解决了电解铝生产过程中各项指标的实时监控,避免了生产现场的危险性,提高了生产效率．STD总线过程控制系统硬件设计具有扩展方便,便于维护,使电解铝生产在最佳工作状态,提高了电解铝产量和质量．     

电解铝工业ERP方案的研究

根据电解铝工业产品结构单一、生产类型多、生产控制难、能耗高等特点,采用现行企业资源计划(ERP)理论,给出了电解铝工业ERP体系结构图.该结构以MRPⅡ为核心,结合Internet技术,增加了配方管理、能源管理、电解铝生产计算机管理等模块.简要介绍了这些模块中定义工艺配方、定义工艺过程、电解铝过程控制、仿真、故障诊断以及ERP和JIT管理方式的结合的设计思想,该系统已在天元铝业集团实施,效果良好.     

300kA曲面阴极电解槽设计仿真与生产实践分析

从300 kA铝电解槽曲面阴极的设计、仿真和生产实践两方面对铝电解的运行过程进行分析研究,若采用曲面阴极,电解槽的热场、磁场、流场与阴极电解槽基本一致,但可以改善铝液和阴极炭块中的电流分布的均匀性,减少铝液的波动;曲面阴极电解槽运行的安全性较高、效应系数较低,节能效果显著.通过与普通阴极电解槽的比较得出：目前300 kA曲面阴极电解槽运行的优势和不足,以及采取的优化措施.