焦炭广泛用于国民生产的冶金、机械、化工等行业,为经济发展提供重要的物质基础。不断提高炼焦生产水平、推进相应先进控制技术与系统应用研究显得尤为重要。结合新兴的系统仿真技术,研究炼焦过程智能集成优化控制方法及控制系统实验平台已成为一个重要的课题。本文从炼焦生产工艺与系统需求出发,开发一种炼焦生产过程模拟与仿真系统,提出基于历史数据案例推理的炼焦过程模拟模型,实现炼焦生产全流程智能集成优化控制系统实验平台的仿真运行。主要包括以下几个方面:(1)结合炼焦生产过程工艺机理,从模拟仿真对象、系统设计要求等方面对系统需求进行分析,在此基础上提出系统硬件结构,论述系统在实验平台中的位置和作用,设计一种包括数据存储层、模型算法层和通信交互层的三层软件体系结构。(2)应用Observer设计模式与多线程技术,实现多通道数据的实时并发生成;采用AD/DA数据转发卡实现关键数据信号到工业模拟信号的转换,基于OPC技术完成火道温度软测量等数据信号的传达,对数据进行分析处理,借助SQL Server数据库,实现炼焦过程案例数据的存储管理。(3)结合历史数据和案例推理技术建立炼焦过程智能模拟模型。以数据库为载体,采用框架法与特征属性法相结合的案例表示法构建案例库;运用最近邻检索技术与炼焦工艺知识所确定的权重,完成案例搜索与匹配。(4)以VS2005为平台开发模拟与仿真系统,实现案例推理模型、实时数据显示、系统通信接口和参数设置等功能,给出系统在实验平台上的运行情况,并对结果进行分析。系统运行结果表明,该模拟与仿真系统能有效的支持上层智能集成优化控制系统的运行,在一定程度上模拟炼焦过程特性,为炼焦全流程优化控制系统实验提供平台。