加熱爐溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、加熱爐作為軋鋼廠的主要設(shè)備之一，直接影響熱軋軋鋼坯的質(zhì)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(zhì)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(fù)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(shí)際的意義。
　　本文從實(shí)際出發(fā)，以首鋼熱軋加熱爐為研究背景，重點(diǎn)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(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對系統(tǒng)中采用的雙交叉限幅控制策略進(jìn)行了深入的研究。最后通過現(xiàn)場爐溫系統(tǒng)的運(yùn)行效果進(jìn)行分析評價(jià)，基于PID控制的爐溫系統(tǒng)在穩(wěn)定生產(chǎn)過程中運(yùn)行效果良好，但是在升溫過程中，系統(tǒng)滯后性嚴(yán)重，爐溫波動較大。
　　鑒于加熱爐內(nèi)工況復(fù)雜，難以用精確的數(shù)學(xué)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(chǔ)上，基于模糊控制理論進(jìn)行爐溫模型的辨識，并進(jìn)行了仿真研究，結(jié)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jìn)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(yīng)用打下基礎(chǔ)。最后，在實(shí)際應(yīng)用過程中表明:基于模糊