本文關(guān)鍵詞：熱軋生產(chǎn)線加熱爐溫度智能控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 加熱爐 數(shù)學(xué)模型 模糊免疫PID 模糊控制 雙交叉 PLC

【摘要】：本文主要研究熱軋生產(chǎn)線上加熱爐爐溫的智能控制問題,主做了三方面的工作:第一,綜述了近30年來在加熱爐數(shù)學(xué)模型及優(yōu)化控制方面的研究成果,在多元回歸數(shù)學(xué)模型、預(yù)測(cè)模型、動(dòng)態(tài)模型、熱平衡模型、回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、基于免疫克隆進(jìn)化算法的燃燒過程多模型控制及基于混合粒子群優(yōu)化算法的爐溫優(yōu)化模型等方面詳盡的概括和分析了加熱爐控制的數(shù)學(xué)模型及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)分析了加熱爐控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。第二,針對(duì)加熱爐溫度與流量串級(jí)控制系統(tǒng)特點(diǎn),借鑒生物免疫反饋原理與模糊參數(shù)自整定機(jī)理,設(shè)計(jì)了一種模糊免疫PID控制器。該控制器采用一個(gè)模糊免疫控制器來調(diào)節(jié)PID的比例參數(shù),而引進(jìn)另一模糊控制器來調(diào)節(jié)PID的積分和微分參數(shù)。文中建立了具有雙交叉控制的加熱爐溫度流量串級(jí)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并使用所提控制方法對(duì)其進(jìn)行了仿真研究,結(jié)果表明該控制方法在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能及自適應(yīng)性和魯棒性方面都較常規(guī)PID具有較大的優(yōu)越性。第三,針對(duì)河北鋼鐵集團(tuán)某鋼廠熱軋線1#加熱爐爐溫流量串級(jí)控制系統(tǒng),用PLC編程實(shí)現(xiàn)了模糊自適應(yīng)PID控制規(guī)律。文中詳細(xì)給出了模糊PID用PLC實(shí)現(xiàn)的方法,并給出了基于西門子S7-300PLC模糊控制器的梯形圖。本文基于河北鋼鐵集團(tuán)某鋼廠1#加熱爐溫度控制程序,在其溫度環(huán)中加入設(shè)計(jì)的模糊控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。仿真時(shí)加熱爐的溫升模型按照動(dòng)態(tài)熱平衡模型給出。仿真結(jié)果表明了該控制方法在河北某鋼廠熱軋線1#加熱爐爐溫控制系統(tǒng)上應(yīng)用的可行性。
【關(guān)鍵詞】：加熱爐 數(shù)學(xué)模型 模糊免疫PID 模糊控制 雙交叉 PLC
【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)】：TG334.9
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-19
• 1.1 選題的背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外鋼坯加熱爐的發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外加熱爐的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)加熱爐的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 加熱爐升溫過程中控制模型綜述12-17
• 1.4 本文的主要內(nèi)容17-19
• 2. 鋼坯加熱爐的工藝流程與控制要求19-23
• 2.1 加熱爐工藝流程及控制方式19-20
• 2.2 加熱爐升溫過程中控制要求20
• 2.3 加熱爐升溫過程中控制策略20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3. 加熱爐串級(jí)控制中的模糊免疫PID控制器設(shè)計(jì)23-36
• 3.1 引言23
• 3.2 免疫PID控制算法原理23-25
• 3.3 模糊控制原理25-27
• 3.4 模糊免疫控制器設(shè)計(jì)27-29
• 3.4.1 免疫控制器設(shè)計(jì)27-28
• 3.4.2 模糊控制器2的設(shè)計(jì)28-29
• 3.5 爐溫雙交叉控制系統(tǒng)仿真研究29-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 4. 模糊控制在河北某鋼廠加熱爐爐溫控制中的實(shí)現(xiàn)36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 加熱爐溫度控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)36-39
• 4.3 模糊PID控制算法的PLC實(shí)現(xiàn)39-46
• 4.3.1 輸入輸出量表的建立39-43
• 4.3.2 輸入輸出量表的實(shí)現(xiàn)43-46
• 4.3.3 串級(jí)PID控制的實(shí)現(xiàn)46
• 4.4 PLC調(diào)試46-48
• 4.4.1 系統(tǒng)組成47-48
• 4.4.2 通訊方式及類型48
• 4.5 Win CC監(jiān)控48-50
• 4.5.1 顯示界面設(shè)計(jì)48-49
• 4.5.2 Win CC界面各部分功能49-50
• 4.6 控制結(jié)果的分析與研究50-53
• 4.6.1 爐溫、空氣流量、煤氣流量曲線分析與研究50-52
• 4.6.2 空氣和煤氣閥門開度的分析52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 5. 結(jié)論54-56
• 5.1 工作總結(jié)54
• 5.2 研究展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況60-61
• 致謝61-62
• 作者簡(jiǎn)介62-63

【相似文獻(xiàn)】

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