數(shù)字化熔融石英爐模糊預(yù)測(cè)控制研究.pdf

1、熔融石英爐是用來(lái)對(duì)石英進(jìn)行熔融、提純的工業(yè)爐。目前熔融石英行業(yè)普遍存在效率低、能耗大、產(chǎn)品質(zhì)量差、對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重等一系列問(wèn)題。產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因之一是熔融石英爐設(shè)備相對(duì)落后、自動(dòng)化水平不高，主要體現(xiàn)在熔融石英爐的溫度控制、供電結(jié)構(gòu)以及數(shù)字化程度上。因此開展數(shù)字化熔融石英爐控制系統(tǒng)的研究有著重要的理論和實(shí)際意義。
　　在熔融石英行業(yè)中交流熔融石英爐占據(jù)了主導(dǎo)地位，但其固有的電耗高、噪音大、爐襯燒蝕快、對(duì)電網(wǎng)干擾強(qiáng)、電極消耗高和煙塵

2、大等缺點(diǎn)已經(jīng)變得不容忽視，而直流熔融石英爐卻克服了這樣一些缺點(diǎn)，得到了廣大研究人員的重視。本課題的研究是基于直流熔融石英爐開展的。
　　針對(duì)直流熔融石英爐供電電源能耗大、控制效果不理想，設(shè)計(jì)了基于交流調(diào)壓二次整流的三相五柱變壓器雙反星形整流電源，即整流變壓器一次側(cè)交流調(diào)壓，二次側(cè)雙反星形整流的方法。實(shí)驗(yàn)證明該電源輸出電壓平穩(wěn)性好、在主回路上產(chǎn)生的損耗小、提高了轉(zhuǎn)換效率與功率因數(shù)，降低諧波污染。
　　針對(duì)熔融石英爐是一個(gè)非線性

3、、大時(shí)滯、時(shí)變的復(fù)雜控制對(duì)象，采用模糊神經(jīng)系統(tǒng)的方法進(jìn)行建模。并根據(jù)所建立的T-S模糊模型，采用預(yù)測(cè)函數(shù)控制方法對(duì)石英爐溫度進(jìn)行控制，詳細(xì)推導(dǎo)了基于 T-S模型的模糊預(yù)測(cè)控制算法。采用MATLAB軟件作為模糊預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法的研究平臺(tái)，最終的結(jié)果表明該算法能夠滿足熔融石英工藝對(duì)溫度控制的要求，超調(diào)量小，調(diào)節(jié)時(shí)間短，抗干擾性強(qiáng)。
　　根據(jù)熔融石英生產(chǎn)工藝要求，設(shè)計(jì)了一套集檢測(cè)、控制、管理于一體的二級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)下位機(jī)實(shí)現(xiàn) I