加熱爐溫度模糊控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、加熱爐作為軋鋼廠的主要設備之一，直接影響熱軋軋鋼坯的質量、產(chǎn)量和成本。研究加熱爐溫度控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質量和節(jié)約能源方面有著舉足輕重的意義。鑒于加熱爐溫度控制是一個復雜而且難以控制的工業(yè)過程，采用常規(guī)的PID控制策略已經(jīng)很難取得很好的控制效果，研究一種性能良好的控制策略無疑有著實際的意義。
　　本文從實際出發(fā)，以首鋼熱軋加熱爐為研究背景，重點消化研究了現(xiàn)場加熱爐溫度控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)中包含的爐溫控制回路、煤氣流量控制回路

2、和空氣流量控制回路的設計進行了詳細分析，并對系統(tǒng)中采用的雙交叉限幅控制策略進行了深入的研究。最后通過現(xiàn)場爐溫系統(tǒng)的運行效果進行分析評價，基于PID控制的爐溫系統(tǒng)在穩(wěn)定生產(chǎn)過程中運行效果良好，但是在升溫過程中，系統(tǒng)滯后性嚴重，爐溫波動較大。
　　鑒于加熱爐內工況復雜，難以用精確的數(shù)學模型來描述它，論文基于模糊控制理論辨識加熱爐爐溫系統(tǒng)的動態(tài)模型。通過分析影響加熱爐爐溫的各種參量，得到系統(tǒng)的主要輸入?yún)⒘繛槊簹饬髁亢涂諝饬髁?然后在大量

3、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的基礎上，基于模糊控制理論進行爐溫模型的辨識，并進行了仿真研究，結果表明基于模糊控制理論的加熱爐爐溫模型辨識效果良好。
　　以基于模糊控制的加熱爐爐溫模型為被控對象，論文設計基于模糊加熱爐溫度控制系統(tǒng)。針對爐溫對象的特性，系統(tǒng)設計一種新型的模糊PID控制器，通過現(xiàn)場采集的樣本數(shù)據(jù)對模糊PID控制系統(tǒng)進行測試，使控制器具有良好的初始參數(shù)，得到一個基本反映系統(tǒng)要求的模型，為在線應用打下基礎。最后，在實際應用過程中表明:基于模糊