模糊控制技術(shù)論文模糊綜合評價的論文

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1、模糊控制技術(shù)論文模糊綜合評價的論文模糊控制技術(shù)在加熱爐系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：加熱爐控制系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到軋制鋼坯的溫度從而影響到成材鋼的質(zhì)量，模糊控制技術(shù)是一種新的通過對燃燒氣體流量分析和控制來輔助脈沖式燒嘴的技術(shù)，該技術(shù)主要是通過在本地主管道中采集煤氣的熱值、空燃比和各個燒嘴的空氣、煤氣燒嘴的氣體流量數(shù)據(jù)。通過模糊控制調(diào)節(jié)、加熱需求模糊控制的重新計算，得出合適的脈沖燒嘴打開時間。在國內(nèi)現(xiàn)有加熱系統(tǒng)中已經(jīng)取得良好的經(jīng)濟和社會效益?！　￡P(guān)鍵詞：加熱模式；模糊控制；脈沖PID調(diào)節(jié)　　在民營或合資企業(yè)中，當以唐山國豐，遷西津西、山西海鑫、天津榮程、山東日照及發(fā)展較快的建龍系等為代表。這些鋼鐵企業(yè)

2、的軋鋼廠都是燒高爐煤氣的蓄熱式加熱爐。南鋼中板、武鋼大型采用的是混合煤氣只預(yù)熱空氣的蓄熱式加熱爐。目前高檔工業(yè)產(chǎn)品對爐內(nèi)溫度場的均勻性要求較高，對燃燒氣氛的穩(wěn)定可控性要求較高，使用傳統(tǒng)的連續(xù)燃燒控制無法實現(xiàn)。隨著寬斷面、大容量的工業(yè)爐的出現(xiàn)，必須采用脈沖燃燒控制技術(shù)才能控制爐內(nèi)溫度場的均勻性，由于燃料流量是通過壓力調(diào)整預(yù)先設(shè)定，燒嘴一旦工作，就處于滿負荷狀態(tài)，可以保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變?！　?技術(shù)方法　　模糊控制主要是采集本地煤氣的熱值、空燃比，各燒嘴的空氣煤氣流量等數(shù)據(jù)。通過模糊控制調(diào)節(jié)、加熱需求模糊控制、加熱及待軋保溫策略等模型的重新計算，得出合適的燒嘴打開時間。優(yōu)化后適應(yīng)

3、了煤氣熱值及壓力的大范圍波動干擾的情況，維持合理空燃比例，提高了燃燒的效率，降低煤耗，減少了煙氣帶走的熱量損失。　　1.1溫度的自動控制。燃燒的控制是通過對燃燒時間的控制而不是對空氣和煤氣的流量調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。燃燒是順序控制，對每一個燒嘴是單獨控制的。燃燒各區(qū)的溫度是通過熱電偶檢測：每對上部燒嘴的爐頂中部熱電偶和每對下部燒嘴的爐頂?shù)字胁繜犭娕肌！　〖訜釥t各區(qū)的熱需求值根據(jù)下表轉(zhuǎn)換成燃燒時間?！　‘敓焓谴蜷_時，它是以100%的能力工作的。燒嘴點火是交錯進行的，避免空氣和煤氣主管突然的高壓變化。　　1.2模糊控制調(diào)節(jié)方案。模糊控制，控制動作仍然由經(jīng)典PID承擔(dān)。模糊邏輯程序塊按照輸入值確定并

4、使適應(yīng)PID調(diào)節(jié)器的必要的變化。結(jié)果以由模糊邏輯監(jiān)控根據(jù)系統(tǒng)觀測提取的專門的數(shù)據(jù)庫、人的經(jīng)驗和處理過程知識為基礎(chǔ)。這一解決方案不需要過程模型。　　模糊調(diào)節(jié)在監(jiān)控層實現(xiàn)，它計算標準溫度控制回路PID設(shè)備的在線參數(shù)。需要考慮的變量如下：　　設(shè)置值　　測量的溫度　　給定時間步長內(nèi)測量溫度變化　　區(qū)域即時裝料　　實際步幅（速度）值　　模糊控制層可以容易地通過開/關(guān)命令連接或斷開。如果模糊層斷開，則使用以傳統(tǒng)方式調(diào)節(jié)的缺省PID參數(shù)。　　模糊邏輯控制器正常工作需要三類數(shù)據(jù)：　　以模糊子集描述的輸入變量：　　偏差＝設(shè)置值測量值　　動態(tài)測量加熱爐溫度值　　加熱爐各區(qū)域內(nèi)鋼坯重量（鋼坯分布）　　實際生產(chǎn)

5、節(jié)奏速度　　以模糊子集描述的輸出變量：　　比例系數(shù)：Kp　　積分系數(shù)：Ki　　模糊控制器可以采用兩種模式：穩(wěn)定模式和過渡模式。當測量值與設(shè)置值差別不大時認為系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)，Kp和Ki通過溫度偏差調(diào)節(jié)。當偏差變的太大時，系統(tǒng)被認為進入過渡狀態(tài)。在這種情況下，必須動態(tài)控制測量溫度以滿足加熱爐的響應(yīng)要求。工作模式的改變由模糊中斷器執(zhí)行，它保證從一種模式到另一模式的平滑過渡。在這些模塊之后，我們得到Kp和Ki的第一個值，這些值在計算Kp和Ki偏移量的第二個模糊模塊中被調(diào)整，計算函數(shù)考慮了實際工作條件（重量和步幅）。最終結(jié)果的計算綜合了穩(wěn)定塊和過渡塊的中間結(jié)果和每個過程的應(yīng)用程度（由

6、中斷器給出）。　　1.3加熱需求模糊控制。模糊邏輯調(diào)節(jié)根據(jù)應(yīng)用情形的不同由幾個控制模塊組成：　　1）當加熱過程認為是準穩(wěn)定狀態(tài)時的穩(wěn)定控制模塊；2）當加熱過程認為是過渡狀態(tài)時的過渡控制模塊；3）當過程由穩(wěn)定狀態(tài)變化到過渡狀態(tài)或相反時的傳遞控制模塊。　?。?ST/TR?或?TR/ST?）　　當偏差小于X3或大于X5時，認為處理過程處于過渡狀態(tài)。在這種情況下，只應(yīng)用模糊邏輯過渡模塊?！　‘斊罱缬赬2和X6之間時，過程被認為100％準穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)用模糊邏輯穩(wěn)定模塊?！　‘斊顚儆赱X3；X2]或[X6；X5]時，應(yīng)用?ST/TR?模塊。從?ST/TR?模塊返回到穩(wěn)定模塊，只需要偏差進入[X2

7、；X6]?！　‘斒褂?ST/TR?或?TR/ST?程序時，Kp計算公式如下（以偏差=e1為例）：　　Kp=[MF_st（e1）xKp_st+MF_tr（e1）xKp_tr]/[MF_st（e1）+MF_tr（e1）]　　在這里，MF稱為模糊邏輯變量（偏差e）的從屬關(guān)系函數(shù)，指示該變量從屬模糊邏輯集合的程度。它的取值范圍為[0；1]。偏差e1與“穩(wěn)定”的從屬度為MF_st（e1），與“過渡”的從屬度為MF_tr（e1）。Kp_st和K