不锈钢连续退火炉加热段温度控制方法研究

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1、万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringResearchonTemperatureControlMethodofContinuousAnnealingFurnaceHeatingSectionforStainlessSteelbyLiFeiSupervisor：ProfessorLiuJianchangNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他

2、学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：劾于’监比入I卜饲亚们：纩必VEt凝：弘妓，占、ag学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年d一年口一年半口两年口学位论文作者签名彭瓤p签字日期：山心，6．巧蝴舣，b·／0导师签名：签字El期：2巧赵¨}r触。夕如万方

3、数据东北大学硕士学位论文摘要不锈钢连续退火炉加热段温度控制方法研究摘要复杂工业过程建模控制与优化是控制理论与控制工程研究的基本问题之一。连续退火炉作为不锈钢连续退火酸洗生产线上的主体设备，直接影响不锈钢的质量、产量和成品。研究连续退火炉温度控制系统在提高生产率、改善产品质量和节约能源方面有着举足轻重的意义。鉴于连续退火炉温度控制是一个复杂而且难以控制的工业过程，采用常规PID控制策略已经很难取得很好的控制效果，研究一种性能良好的控制策略无疑有着实际的意义。本文从实际出发，以某钢厂不锈钢连续退火酸洗生产线的连续退火炉为研究背景，主要研究了不锈钢冷轧工艺和现场连续退火炉温度控制系统，对系统中

4、包含的燃气流量控制回路和空气流量控制回路、炉温控制回路、带钢温度控制回路的设计进行了详细的分析，给出了带炉温校正器的串级控制系统结构，并对双交叉限幅控制进行了深入的研究，给出了该钢厂所采用的基于残氧补偿的双交叉限幅控制策略。鉴于连续退火炉温度控制系统是一类具有大惯性、纯滞后、强耦合、参数时变等特点的非线性系统，很难通过机理建模得到系统的数学模型，通过研究不锈钢连续退火炉基础自动化程序，对现场PID控制进行分析，得出在炉温控制过程中影响炉温的几个主要因素，通过采集输入输出数据利用RBF神经网络建模理论，辨识出炉温动态模型。在搜集大量现场数据的基础上，基于RBF神经网络进行炉温模型辨识，并进

5、行了仿真研究，结果表明基于RBF神经网络的退火炉炉温模型辨识效果良好。在建立不锈钢连续退火炉加热段数学模型的基础上，将炉温模型作为主要被控对象，论文设计基于粒子群优化的神经模糊推理控制器的连续退火炉温度控制系统。将模糊控制、神经网络和粒子群优化算法相结合，在MATLAB环境下进行仿真研究，结果表明：基于粒子群优化的神经模糊推理控制器的炉温控制系统与PID、神经模糊推理控制器的炉温控制系统相比，超调量小，调节时间短，而且系统的鲁棒性较强。关键词：不锈钢；连续退火炉；温度控制系统；神经网络辨识；粒子群优化神经模糊推理控制器．II．万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actResearchon

6、TemperatureControlMethodofContinuousAnnealingFurnaceHeatingSectionforStainlessSteelAbstractModelingcontrolandoptimizationofcomplexindustrialprocessisoneofthebasicproblemsofcontroltheoryandcontrolengineering．Asthemajorequipmentsofcontinuousannealingpicklinglineinstainlesssteelindustry,continuousan

7、nealingfurnacecoulddirectlyaffectthequalityandquantityofstainlesssteelaswellastheproducts．Theresearchoncontinuousannealingfurnacetemperaturecontrolsystemmakessenseinincreasingtheefficiencyofproductivity,improvingproduc