本书共6章，主要介绍铝电解过程的参数测量和技术指标的控制，以介绍测量和控制方法为主。具体有五方面的内容：铝电解相关测量技术，铝电解物理场仿真技术，铝电解过程故障诊断技术，铝电解控制技术和铝电解槽寿命分析。
本书可供从事铝电解生产和管理的技术人员及相关专业的科研人员、教师和学生阅读参考，也可作为自动化和计算机领域从事计算机仿真、测量技术、故障诊断和控制的科研人员、教师及学生的参考资料。
1 绪论
1.1 铝电解生产过程概述
1.1.1 生产工艺
1.1.2 主要技术经济指标
1.1.3 重要工艺参数
1.2 铝电解技术现状
1.2.1 铝电解过程技术特点
1.2.2 铝电解生产数据采集与集成
1.2.3 铝电解多维分析系统
1.2.4 铝电解数据挖掘
1.2.5 铝电解六西格玛项目管理
1.2.6 铝电解槽“三度寻优”控制技术
1.2.7 阳极开槽及低效应控制
1.2.8 九区控制
1.2.9 预测模糊专家系统
1.2.10 智能多环协同优化控制
1.3 铝电解的主要问题及发展趋势
1.3.1 铝电解的主要问题
1.3.2 铝电解的发展趋势
参考文献
2 铝电解过程的参数检测
2.1 概述
2.2 阳极电流检测
2.2.1 阳极电流检测方法简介
2.2.2 基于ZigBee无线传输的测量
2.2.3 基于模块TDAM的测量
2.2.4 基于PCI-8602数据采集系统
2.2.5 一种铝电解过程阳极更换方法
2.3 铝电解温度测量
2.3.1 概述
2.3.2 铝电解过程的温度预测
2.3.3 基于热电偶升温速率的温度测算
2.4 电流效率检测
2.4.1 铝电解槽电流效率的重要性
2.4.2 电流效率的测定方法
2.4.3 二氧化碳气体检测技术
2.4.4 电流效率与阳极电流分布的数学模型
2.4.5 预焙铝电解槽区域电流效率
2.5 其他参数测量
2.5.1 电解质过热度的测算
2.5.2 氧化铝浓度估算
2.5.3 电解质摩尔比的软测量
2.5.4 电导率测量
2.5.5 铝电解槽熔体高度的测量
参考文献
3 铝电解过程物理场仿真
3.1 概述
3.1.1 铝电解过程物理场仿真的意义
3.1.2 铝电解过程物理场仿真的理论基础
3.2 电解槽的电热场仿真
3.2.1 铝电解槽物理模型
3.2.2 铝电解槽电热场数学模型
3.2.3 ANSYS分析过程
3.2.4 基于ANSYS的16OkA铝电解槽电热场仿真
3.2.5 基于ANSYS的35OkA预焙铝电解槽电热场仿真
3.2.6 基于COMSOL的电热场仿真
3.3 铝电解槽电磁场仿真
3.3.1 铝电解槽电磁场计算方法
3.3.2 基于ANSYS的350kA铝电解槽电磁场仿真
3.4 电解槽流场的仿真
3.4.1 铝液流场的数学模型
3.4.2 铝液受力分析及电磁力场的计算
3.4.3 基于COMSOL铝液流场的有限元分析
3.5 铝电解过程多物理场分析
3.5.1 铝电解槽多物理场数学模型
3.5.2 COMSOL建模过程
3.5.3 计算结果及分析
3.5.4 讨论
3.6 物理场仿真应用
3.6.1 铝电解生产中阳极电热场分布
3.6.2 铝电解槽阳极的优化设计
3.6.3 不同槽膛内形对物理场的影响
3.6.4 覆盖料厚度对铝电解槽温度场的影响
3.6.5 更换阳极工艺对槽体温度场的影响
参考文献
4 铝电解槽故障诊断
4.1 概述
4.1.1 故障诊断技术及方法
4.1.2 铝电解槽故障简介
4.2 基于BP神经网络的电解槽故障诊断
4.2.1 数据预处理
4.2.2 频谱分析
4.2.3 神经网络建模
4.2.4 网络参数的确定
4.2.5 故障诊断结果与分析
4.2.6 遗传优化的神经网络诊断系统
4.3 基于Elman神经网络诊断系统
4.3.1 Elman神经网络诊断模型的建立
4.3.2 Elman神经网络与BP网络的结果对比
4.3.3 诊断结果
4.4 基于短时傅里叶变换的信号分析
4.4.1 短时傅里叶变换
4.4.2 窗函数的选择及参数确定
4.4.3 基于短时傅里叶变换的特征值提取
4.4.4 阳极的故障诊断
4.5 模糊综合评判法分析阳极故障
4.5.1 电压信号分析与处理
4.5.2 槽电压和阳极导杆等距压降的频谱分析
4.5.3 信号分解
4.5.4 阳极状态诊断
4.5.5 阳极状态诊断实例
4.5.6 阳极效应诊断
4.5.7 阳极效应预报实例
4.6 基于希尔伯特一黄变换的铝电解过程故障分析
4.6.1 希尔伯特-黄变换法简介
4.6.2 希尔伯特黄变换法的过程
4.6.3 希尔伯特-黄变换法的信号分析结果及讨论
4.6.4 HHT算法与传统信号分析算法的区别
4.6.5 HHT算法的适用性
4.7 基于小波分析铝电解槽阴极状况分析
4.7.1 阴极软母线压降数据采集和预处理
4.7.2 小波基函数和分解层数的确定
4.7.3 特征参数的选取
4.7.4 特征参数聚类分析和应用
4.7.5 阴极状况的诊断过程
4.8 基于小波包分解和神经网络的铝电解槽阴极状态诊断
4.8.1 阴极故障特征提取
4.8.2 铝电解槽阴极状态诊断
参考文献
5 铝电解槽控制技术
5.1 概述
5.1.1 铝电解过程控制系统的目的和任务
5.1.2 铝电解槽控制的特点
5.1.3 铝电解槽控制现状
5.2 铝电解过程温度控制
5.2.1 铝电解过程温度控制的影响因素
5.2.2 铝电解温度自适应模糊控制
5.2.3 基于RBF神经网络的铝电解
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