步進(jìn)梁加熱爐爐溫控制與優(yōu)化.pdf

1、加熱爐是軋鋼生產(chǎn)線上的重要設(shè)備之一，也是鋼鐵工業(yè)中的耗能大戶，因此提高加熱爐的加熱效率，降低能耗，對整個(gè)鋼鐵工業(yè)的節(jié)能具有重要的意義。特別是隨著現(xiàn)代化軋機(jī)向連續(xù)、大型、高速、高精度和多品種方向發(fā)展，對冶金加熱爐的模型研究和優(yōu)化控制提出了越來越高的要求。但由于加熱爐是一個(gè)典型的復(fù)雜工業(yè)被控對象，其間包括熱力學(xué)的、化學(xué)的和物理的各種過程，它具有多變量、時(shí)變、非線性、強(qiáng)耦合、大慣性和純滯后等特點(diǎn)，而且爐內(nèi)鋼溫分布不能直接測量、外界擾動(dòng)因素多，

2、加熱過程受多種生產(chǎn)工藝因素的制約。所以總的來說，加熱爐的高級計(jì)算機(jī)控制策略還不成熟，真正具有成功應(yīng)用的并不多見。 加熱爐控制的目的是按照軋機(jī)軋制節(jié)奏，設(shè)定加熱爐區(qū)段爐溫，使板坯在爐內(nèi)充分受熱，在板坯出爐時(shí)其出爐溫度和均熱度滿足軋制要求，同時(shí)要使所消耗的燃料盡量小。目前通常是通過控制加熱爐區(qū)段爐溫來達(dá)到控制加熱爐內(nèi)板坯溫度的目的。本文主要是圍繞加熱爐爐溫優(yōu)化設(shè)定及其控制展開了一些研究，主要的工作包括以下幾個(gè)方面: l.對加

3、熱爐的控制現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納、分析和總結(jié)，指出了加熱爐優(yōu)化控制存在的問題，闡述了加熱爐優(yōu)化控制的實(shí)際意義。 2.提出一種基于前饋補(bǔ)償?shù)募訜釥t爐溫設(shè)定值的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制策略。將加熱爐的各個(gè)爐段看作串聯(lián)的子系統(tǒng)，考慮各子系統(tǒng)之間的相互影響，將前一環(huán)節(jié)的出口處鋼坯溫度與理想值的偏差作為前饋信號對其后各段爐溫的設(shè)定值進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，若偏差較大則對各段出口處鋼溫期望值進(jìn)行協(xié)調(diào)。 3.運(yùn)用復(fù)雜大系統(tǒng)中的分解與協(xié)調(diào)思想將加熱爐分成串聯(lián)的