水泥作为我国重要的工业材料,在建筑、水利、道路工程等领域均有应用。经过数十年的发展,我国水泥工业历经技术引进、消化吸收和自主创新几个阶段,其生产工艺、装备、自动化和信息化水平均得到大幅度提升。立磨作为水泥生料粉磨的新型装备,其凭借生产效率高、操作环境清洁、噪声小等优点,已经逐步代替以往的球磨机在国内外成功应用。由于粉磨过程存在的不确定性因素众多,同时因生产流程长而导致滞后性明显,均会对粉磨过程稳定运行产生影响,进而导致水泥生料产量和质量波动较大。因此,以绿色发展、智能制造为目标,突破水泥生料粉磨工业自动化“卡脖子”的关键技术,本文着重研究水泥生料立磨建模及滑模控制方法,为其实现智能化生产提供控制理论支撑。论文的主要研究内容如下:为准确描述水泥生料粉磨的动态变化过程,首先对水泥生料立磨粉磨工艺进行分析,确定粉磨过程关键工艺参数及操纵变量;然后基于现场历史数据,采用移动平均滤波对数据进行滤波处理,接着运用最小二乘法和神经网络算法分别对数据进行拟合,并通过仿真验证了数据拟合的合理性;随后,考虑到最小二乘法存在的异方差性,给出加权最小二乘法的水泥生料粉磨动态建模步骤对数据模型进行辨识,仿真结果显示所给出的方法拟合效果较最小二乘法要好,拟合数据的误差标准差下降到0.2176。针对水泥生料立磨控制问题,基于滑模控制理论以实现水泥生料立磨主要工艺参数的准确跟踪。首先根据水泥立磨粉磨动态关系,设计线性滑模控制器,并给出稳定性证明,通过仿真验证了控制器设计的有效性;为进一步提高滑模控制器的动态跟踪性能,设计非奇异Terminal滑模控制器,由于非线性项的引入,大大缩短了跟踪到期望指令的时间,但同时由于收敛速度加快,导致收敛时抖振较为明显;为减小非奇异Terminal滑模控制器因收敛速度过快导致的抖振问题,在非奇异Terminal滑模控制器中引入积分项,消除了稳态抖振,通过不等式型到达条件证明了加入积分项的水泥生料粉磨非奇异Terminal滑模控制器能够在有限时间内跟踪至期望指令,并给出收敛至稳定状态的时间。进一步考虑生料粉磨过程存在的不确定性因素,首先采用非线性干扰观测器对未知的复合干扰进行估计,然后设计含积分项的线性滑模控制器,并给出相应的稳定性证明,最后仿真结果显示基于干扰观测器的滑模控制器能够准确跟踪至预定的期望指令。