1.一种水泥回转窑温度场与物料密度的计算方法，其特征是，包括以下步骤：S1：确定水泥回转窑的状态变量和状态方程及参数；

S2：对状态方程进行分析，简化水泥回转窑的机理模型；

S3：基于水泥回转窑的机理模型，计算水泥回转窑的温度场和物料密度；

所述步骤1，具体为：

将水泥回转窑分成分解带、过渡带、烧成带和冷却带，并分别对分解带、过渡带、烧成带和冷却带建立模型得到状态方程；

对状态方程参数进行定义；

所述状态方程为：

式中，状态变量 ，Li

为分解带、过渡带、烧成带和冷却带的分段长度，ρa0为标准情况下的空气密度，ρg0为标准情况下的尾气密度， 为气体比热， 为空气中的氧气质量百分比， 为燃烧焓，为单位C需氧量， 为物料的比热，L为长度，D为直径，mg为炉内单位长度气体质量， 为分解带、过渡带、烧成带和冷却带的气体与固体的换热系数， 为热量损耗系数， 为生料下料量， 为生料进入温度， 为窑头喷煤量， 为窑头送风温度，N为窑转速，fo2为氧气富余百分比，us为物料速度，Qa0为窑头送风量；

所述步骤2，具体为：

对状态方程进行分析，忽略物料质量密度方程，并对氧气浓度方程进行计算；

对非线性模型进行简化处理；

代入状态变量得到水泥回转窑的机理模型；

简化处理的非线性模型为：

。

2.根据权利要求1所述的水泥回转窑温度场与物料密度的计算方法，其特征是，所述代入状态变量得到水泥回转窑的机理模型，具体为：状态变量 ，控制

输入 ，干扰输入为 ，得状态方程：；

得量测方程：

过程噪声 是协方差为 的连续时间白噪声，即：量测噪声 是协方差为 的离散时间白噪声，即：则得到水泥回转窑的一个带有离散量测量的连续时间系统方程：。

3.根据权利要求2所述的水泥回转窑温度场与物料密度的计算方法，其特征是， 所述步骤3，具体为：初始化连续时间系统方程的滤波器：对初始状态的估计采用初始状态的均值：初始误差协方差计算公式如下

对状态方程进行线性化处理，计算A(t)，计算公式如下：，

循环k=1,2,...,n完成以下2个步骤：+ ‑

① 对状态估计和它的协方差从时刻（k‑1）到时刻k积分，如下所示：积分过程从k‑1时刻后验状态估计 和后验偏差协方差 开始，在积分结束时我们得到k时刻的先验状态估计 和先验偏差协方差 ；

② 计算k时刻卡尔曼滤波器增益Kk：由卡尔曼增益和k时刻量测值，对模型状态值进行偏差补偿，得到偏差校正后的状态后验估计：计算k时刻的偏差协方差矩阵后验，用于下一步迭代使用：。

4.根据权利要求1‑3任意一项所述的水泥回转窑温度场与物料密度的计算方法，其特征是，还包括以下步骤：S4：根据水泥回转窑的温度场和物料密度的计算结果对水泥回转窑进行过程控制。

5.一种水泥回转窑温度场与物料密度的计算系统，其特征是，包括：状态方程确定模块，用于确定水泥回转窑的状态变量和状态方程及参数；

模型建立模块，用于对状态方程进行分析，简化水泥回转窑的机理模型；

计算模块，用于基于水泥回转窑的机理模型，结合扩展卡尔曼滤波方法，计算水泥回转窑的温度场和物料密度；

所述状态方程确定模块，具体用于：将水泥回转窑分成分解带、过渡带、烧成带和冷却带，并分别对分解带、过渡带、烧成带和冷却带建立模型得到状态方程；

对状态方程参数进行定义；

所述状态方程为：

式中，状态变量 ，Li

为分解带、过渡带、烧成带和冷却带的分段长度，ρa0为标准情况下的空气密度，ρg0为标准情况下的尾气密度， 为气体比热， 为空气中的氧气质量百分比， 为燃烧焓，为单位C需氧量， 为物料的比热，L为长度，D为直径，mg为炉内单位长度气体质量， 为分解带、过渡带、烧成带和冷却带的气体与固体的换热系数， 为热量损耗系数， 为生料下料量， 为生料进入温度， 为窑头喷煤量， 为窑头送风温度，N为窑转速，fo2为氧气富余百分比，us为物料速度，Qa0为窑头送风量；

所述模型建立模块，具体用于：

对状态方程进行分析，忽略物料质量密度方程，并对氧气浓度方程进行计算；

对非线性模型进行简化处理；

代入状态变量得到水泥回转窑的机理模型；

简化处理的非线性模型为：

。

6.根据权利要求5所述的水泥回转窑温度场与物料密度的计算系统，其特征是，还包括：控制模块，用于根据水泥回转窑的温度场和物料密度的计算结果对水泥回转窑进行过程控制。