作为水泥生产优化的重要组成环节,预粉磨过程的平稳运行在提高设备运行效率、提高能效和降低能耗中起着重要的作用。目前,针对预粉磨系统控制策略的研究较少,且国内大部分水泥生产企业的预粉磨过程还处在人工控制阶段,这不仅不利于生产效率的提高,而且增加了设备故障率和生产成本。预粉磨系统是一个复杂的系统,具有诸如强耦合、多变量、大时滞和非线性等特性。因此,仅利用单一的控制策略很难保证整个预粉磨系统的平稳运行。为了解决这个问题,本文从工业现场入手,依托国家高新技术发展计划(863)课题《典型耗能企业关键设备和厂级节能优化技术》以生料预粉磨系统为研究对象,设计并开发了一个预粉磨优化控制系统来稳定和优化其运行。主要研究内容如下：1.通过分析水泥预粉磨系统的工作原理和工艺,结合工业现场的特点和预粉磨系统的控制难点,确定了系统的关键变量并提出了优化控制的总体方案。2.通过分析现场采集数据和预粉磨过程的工艺,结合现场操作人员的经验,采用模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control, FLC)方法解决稳流仓仓重波动较大问题。设计模糊智能控制器对稳流仓仓重进行控制,包括确定控制器的输入量(仓重的误差及误差的变化量)、输出量(喂料量)和变量的隶属度函数,数据滤波预处理和建立模糊规则库等。3.根据预粉磨过程的工作原理和系统负荷的控制要求,采用最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine, LSSVM)建模,结合基于线性矩阵不等式的模型预测控制(Linear Matrix Inequality Based Model Predictive Control, LMI-Based MPC)方法解决系统负荷控制问题。建立子系统模型并设计模型预测控制器控制系统负荷,包括确定控制器输入量(选粉机电流)和输出量(入磨风机转速),采用LSSVM建立输入输出量之间的模型,设计MPC控制器并将负荷优化控制问题转换为相应的凸优化问题,利用LMI求解得到控制律。4.通过C++编程语言和相应的软件技术完成预粉磨过程优化控制系统软件的开发,可结合DCS系统和OPC接口技术实现对工业现场预粉磨过程的优化控制。5.利用二业现场采集的实际数据进行控制器仿真,结果表明该控制系统可以很好的处理预粉磨系统大惯性,非线性,多变量和大时滞等控制难点,系统运行得到了有效的优化,平稳性有了很大的提高。本课题在设计水泥预粉磨过程优化控制系统的过程中有所创新,对于水泥生产过程的节能减排和提高生产效率有重大的社会和经济效益,应用前景广泛。