本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制的雙交叉限幅在加熱爐溫度控制中的應(yīng)用

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【摘要】：加熱爐是一個(gè)典型的、復(fù)雜的工業(yè)被控對(duì)象,它具有多變量、時(shí)變、非線性、大慣性和純滯后等特點(diǎn),但是爐溫分布難以測(cè)量、外界擾動(dòng)因素多,很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確建模和控制。隨著工藝要求的提高,傳統(tǒng)控制方法的控制有待提高,同時(shí)也達(dá)不到社會(huì)節(jié)能環(huán)保的要求。本文以承鋼熱軋卷板廠3#加熱爐為研究對(duì)象,針對(duì)加熱爐溫度控制時(shí)出現(xiàn)的超調(diào)量大、穩(wěn)定性差及空燃比很難控制等問題,結(jié)合模糊控制和PID控制、雙交叉限幅控制的特點(diǎn),提出了一種基于模糊控制的雙交叉限幅控制的方法。考慮到煤氣調(diào)節(jié)和空氣調(diào)節(jié)都是流量調(diào)節(jié),若調(diào)節(jié)器對(duì)給定值的變化有著微分作用,溫度調(diào)節(jié)器的輸出一旦發(fā)生微量波動(dòng),調(diào)節(jié)閥控制幅度的穩(wěn)定型將會(huì)下降,對(duì)爐溫的控制產(chǎn)生不必要的負(fù)面影響。因此,煤氣和空氣調(diào)節(jié)器一般不引入微分作用,采用模糊PI控制。利用MATLAB軟件,分別搭建主、副控制器的模型,運(yùn)用模糊控制方法,針對(duì)模型中控制器的參數(shù)進(jìn)行整定,將得到的最優(yōu)參數(shù)應(yīng)用于雙交叉限幅控制中。仿真結(jié)果表明,基于模糊控制的雙交叉限幅控制的方法可有效減小爐溫控制系統(tǒng)的超調(diào)量,將空燃比控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。同時(shí),提高了系統(tǒng)的自適應(yīng)能力,較傳統(tǒng)的控制方法有更突出的控制效果。除此之外,將此方法運(yùn)用到承鋼熱軋卷板廠3#加熱爐中,結(jié)果表明加熱爐的溫度控制達(dá)到了預(yù)期的效果,有很好的發(fā)展前景。在實(shí)際應(yīng)用中,控制系統(tǒng)采用了西門子的S7-400PLC,監(jiān)控軟件采用Win CC組態(tài)軟件,實(shí)現(xiàn)了加熱爐溫度的自動(dòng)控制,保證了生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：加熱爐 模糊控制 PID控制 雙交叉限幅控制
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG307
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-14
• 1.1 概述9-10
• 1.2 加熱爐控制技術(shù)研究狀況10-13
• 1.2.1 加熱爐控制技術(shù)理論現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 加熱爐控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要工作安排13-14
• 2. 加熱爐概況14-22
• 2.1 承鋼熱軋加熱爐基本情況14-18
• 2.1.1 基本結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 加熱爐的工藝特點(diǎn)15-17
• 2.1.3 加熱爐技術(shù)指標(biāo)17-18
• 2.2 加熱爐燃燒控制系統(tǒng)18-21
• 2.2.1 燒嘴18-20
• 2.2.2 助燃空氣和燃燒氣體系統(tǒng)20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3. 加熱爐溫度控制策略的研究22-33
• 3.1 加熱爐溫度控制狀態(tài)分析22-24
• 3.2 加熱爐溫度控制方法的研究24-29
• 3.2.1 燃燒加熱串級(jí)控制24-25
• 3.2.2 雙交叉限幅控制25-29
• 3.3 模糊控制在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用29-32
• 3.3.1 模糊控制的基本原理29-31
• 3.3.2 模糊PID控制31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4. 加熱爐模糊控制器的設(shè)計(jì)33-44
• 4.1 加熱爐溫度控制系統(tǒng)介紹33-35
• 4.2 溫度主控制的設(shè)計(jì)35-40
• 4.3 溫度副控制器的設(shè)計(jì)40-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5. 加熱爐溫度控制系統(tǒng)仿真44-55
• 5.1 主副控制器初始值的確定44-47
• 5.2 主回路與副回路的仿真分析47-52
• 5.2.1 主回路的仿真分析47-49
• 5.2.2 副回路的仿真分析49-52
• 5.3 模糊控制與雙交叉限幅控制結(jié)合的仿真分析52-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 6. PLC在加熱爐溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用55-64
• 6.1 PLC的介紹55-56
• 6.2 Win CC的介紹56-57
• 6.3 PLC在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用57-59
• 6.4 Win CC在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用59-62
• 6.5 新控制方法應(yīng)用在承鋼 3#加熱爐的效果62-63
• 6.6 本章小結(jié)63-64
• 7. 結(jié)論與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況67-68
• 致謝68-69
• 作者簡(jiǎn)介69-70

【相似文獻(xiàn)】

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