本文關鍵詞：熱軋生產線加熱爐溫度智能控制方法研究

  更多相關文章： 加熱爐 數學模型 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年來在加熱爐數學模型及優(yōu)化控制方面的研究成果,在多元回歸數學模型、預測模型、動態(tài)模型、熱平衡模型、回歸神經網絡模型、基于免疫克隆進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學模型及其各自的優(yōu)缺點。同時分析了加熱爐控制技術的發(fā)展趨勢。第二,針對加熱爐溫度與流量串級控制系統(tǒng)特點,借鑒生物免疫反饋原理與模糊參數自整定機理,設計了一種模糊免疫PID控制器。該控制器采用一個模糊免疫控制器來調節(jié)PID的比例參數,而引進另一模糊控制器來調節(jié)PID的積分和微分參數。文中建立了具有雙交叉控制的加熱爐溫度流量串級控制系統(tǒng)數學模型,并使用所提控制方法對其進行了仿真研究,結果表明該控制方法在系統(tǒng)動態(tài)性能及自適應性和魯棒性方面都較常規(guī)PID具有較大的優(yōu)越性。第三,針對河北鋼鐵集團某鋼廠熱軋線1#加熱爐爐溫流量串級控制系統(tǒng),用PLC編程實現了模糊自適應PID控制規(guī)律。文中詳細給出了模糊PID用PLC實現的方法,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某鋼廠1#加熱爐溫度控制程序,在其溫度環(huán)中加入設計的模糊控制器對系統(tǒng)進行了仿真研究。仿真時加熱爐的溫升模型按照動態(tài)熱平衡模型給出。仿真結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)上應用的可行性。
【關鍵詞】：加熱爐 數學模型 模糊免疫PID 模糊控制 雙交叉 PLC
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 國內外鋼坯加熱爐的發(fā)展現狀9-12
• 1.2.1 國外加熱爐的發(fā)展現狀9-10
• 1.2.2 國內加熱爐的發(fā)展現狀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22-23
• 3. 加熱爐串級控制中的模糊免疫PID控制器設計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 模糊免疫控制器設計27-29
• 3.4.1 免疫控制器設計27-28
• 3.4.2 模糊控制器2的設計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35-36
• 4. 模糊控制在河北某鋼廠加熱爐爐溫控制中的實現36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 加熱爐溫度控制實驗系統(tǒng)36-39
• 4.3 模糊PID控制算法的PLC實現39-46
• 4.3.1 輸入輸出量表的建立39-43
• 4.3.2 輸入輸出量表的實現43-46
• 4.3.3 串級PID控制的實現46
• 4.4 PLC調試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 顯示界面設計48-49
• 4.5.2 Win CC界面各部分功能49-50
• 4.6 控制結果的分析與研究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53-54
• 5. 結論54-56
• 5.1 工作總結54
• 5.2 研究展望54-56
• 參考文獻56-60
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況60-61
• 致謝61-62
• 作者簡介62-63

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本文編號：832955