目前针对高炉和高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置TRT(Top Gas Pressure Recovery Turbine Unit),我国钢铁企业广泛采用各自为政的独立优化控制模式,当矿石成分波动或其他干扰变化时,容易造成高炉冶炼生产过程不稳定,铁水质量不高,TRT装置发生紧急停车等现象,造成能量不必要的浪费。本课题是国家863项目“面向平稳运行和节能降耗的高炉炼铁过程集成控制系统”重要组成部分。主要研究工作如下：1建立高炉系统与TRT装置动态关联模型首先从高炉和TRT装置整体出发,搭建高炉和TRT装置总体动态关联模型框架,采用机理方法对高炉系统和TRT装置进行建模,基于多流体理论和传热原理,研究高炉炼铁过程炉温控制的复杂规律,对炉温进行预报,建立整个高炉温度场一维分布模型。2提出一种高炉系统和TRT装置分布式协调控制方法针对高炉系统和TRT装置相互关联耦合的特点,采用分布式的方法对两者进行协调控制和优化,该方法选用预测控制滚动优化的形式,通过反馈校正及时修正建模中的误差,在保证实时性的前提下,优化性能比独立式预测控制好。3提出改进可变预测窗口长度预测控制方案来处理多时间尺度问题由于高炉系统和TRT装置具有不同的动态特性,两者在分布式协调控制中存在多时间尺度问题,本文提出改进的可变预测窗口长度预测控制方案,通过虚拟改变快子系统的采样周期,并利用输出预测值线性插值方法补充关联缺失的信息,准确度更高。4高炉煤气预测系统的开发与实际应用高炉煤气产量是高炉系统和TRT装置协调控制的关键因素。本文提出了基于改进BP网络的高炉煤气发生量的预测模型,准确预测高炉煤气发生量的变化趋势,该预测模型已经成功应用到杭钢煤气调度系统中。