基于數(shù)據(jù)驅動的步進式加熱爐溫度控制策略的研究.pdf

1、步進梁式加熱爐是鋼鐵加工冶煉最重要的設備，其溫度控制算法的優(yōu)劣直接影響鋼鐵冶煉的質量、效率等生產指標。常用的爐溫控制算法都是基于單一的PID算法，PID參數(shù)難以確定，必須經過大量的實驗驗證。隨著自適應控制的發(fā)展，加熱爐控制技術有了一定的提高，但是自適應控制算法依然沒有擺脫系統(tǒng)對模型的依賴?；跀?shù)據(jù)驅動的控制系統(tǒng)只依賴IO數(shù)據(jù)，當系統(tǒng)穩(wěn)定時，還需要對IO數(shù)據(jù)進行處理，對基于數(shù)據(jù)驅動算法的工控系統(tǒng)造成一定的影響，應用難度也較大。
　　

2、文章結合數(shù)據(jù)驅動控制和常規(guī)PID算法的優(yōu)點，提出基于數(shù)據(jù)驅動控制的PID自整定算法，證明了該算法的收斂性，然后通過MATLAB軟件仿真驗證了收斂性、抗干擾性和相對常規(guī)PID算法的優(yōu)越性。并從SISO系統(tǒng)推廣到MIMO系統(tǒng)，解決了常規(guī)PID算法只能應用單維的局限。
　　針對以太網(wǎng)通訊數(shù)據(jù)丟包的問題，證明在數(shù)據(jù)丟包時，基于數(shù)據(jù)驅動的自整定PID控制系統(tǒng)依然是穩(wěn)定的，但其快速性和數(shù)據(jù)丟失的程度成反比。為此根據(jù)控制算法的特點提出一種基于數(shù)

3、據(jù)驅動的自整定PID補償算法，應用此補償算法，控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)很好的控制性能。
　　本文以步進梁加熱爐爐溫為控制對象，設計了加熱爐的工業(yè)控制系統(tǒng)，采用爐溫-串級為主控制器，基于數(shù)據(jù)驅動的PID自整定算法為核心技術的控制算法。其中儀表PLC負責對爐溫進行采集、模數(shù)轉換，將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送到工控機中;工控機負責大量數(shù)據(jù)處理和運算，得到實時的PID控制參數(shù)，將PID參數(shù)通過以太網(wǎng)傳送給PLC，根據(jù)PID參數(shù)來調節(jié)閥門的開度，可以實現(xiàn)對