梭式窯的建模與控制應用研究.pdf

1、梭式窯是陶瓷生產中一種重要的高溫燒成設備，對產品種類的適應性強，可作為工廠生產的主要燒成設備使用。隨著近年來的發(fā)展，梭式窯本身的設計水平和建造水平都有顯著的提高，但是梭式窯的控制水平發(fā)展相對滯后，很多窯爐都還是手動控制方式，自動化程度較低。所以，進行梭式窯的燒成制度尤其是溫度制度控制的研究，對梭式窯生產的穩(wěn)定性和產品質量的提高，都有著很重要的實際意義。 本文首先介紹了梭式窯的生產工藝，主要是溫度、氣氛和壓力三大制度，其中以溫度制

2、度為主。然后從引入脈沖燃燒方式、梭式窯建模和控制幾個方面展開了本文的工作。 工業(yè)窯爐內工件加熱質量的提高與燃燒控制技術有著密切的聯(lián)系，傳統(tǒng)的比例控制、雙交叉限幅控制往往受燃料量測量和調節(jié)這一關鍵環(huán)節(jié)的制約，而且窯溫的均勻性也不是很好。脈沖燃燒控制技術能解決這些問題，本文針對梭式窯提出了脈沖燃燒的控制策略。 梭式窯的燒制過程是典型的熱工過程，表現(xiàn)出非線性、慢時變、大滯后和不確定性，難以建立精確的數(shù)學模型。RBF神經網(wǎng)絡具有

3、可以逼近任意非線性映射的能力，且算法簡單實用，所以本文采用RBF神經網(wǎng)絡對梭式窯的窯溫對象進行建模。 針對梭式窯的工藝特點和實際的生產情況，選用模糊控制算法作為窯溫控制的控制策略。此外，加上以梭式窯熱平衡關系和實際控制經驗為基礎的前饋策略，還有針對窯溫對象大滯后特點的Smith控制策略，設計出控制梭式窯升溫曲線的控制器。經過在MATLAB的simulink環(huán)境下的仿真試驗和研究，表明這種方法設計出的控制器具有很好的控制效果。最后