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1、铝箔退火炉模糊控制应用闫利李克新於相君纪谦铭宁胜张中钢（宣化钢铁集团检修公司河北省张家口市宣化区075100）摘要：铝箔退火炉控制系统是个大惯性、大滞后一阶惯性环节，存在多变性、非线性、噪声、不对称增益等主要特性。对其实现温度控制不难，但实现精确稳定控制还有待采用特殊控制算法。本论文分析设计了一套以模糊参数自整定PID控制方式为基础的温度控制系统，借鉴matlab软件结合试验制定了模糊控制规则表，设定了模糊量化因子，并利用PLC将以最终实现。关键词：退火炉模糊控制器超调温度隶属函数Applicationoffuzzycontrolinaluminumfoilannea
2、lingfurnaceYanliLikexinNingsheng（Xuanhuaironandsteelgroupmaintenancecompany）Abstract：Aluminumfoilannealingfurnacecontrolsystemisalargeinertia,largetimelagorderinertialink,therearemanydegeneration,nonlinear,noise,andothercharacteristicsoftheasymmetricgain.Therealizationoftemperaturecontr
3、olisnotdifficult,buttoachievepreciseandstablecontrolremainstobethespecialcontrolalgorithm.Thispaperanalysisanddesignasetoffuzzyparameterself-tuningPIDcontrolbasedtemperaturecontrolsystem,usingMATLABsoftwarecombinedwithtestdevelopedthefuzzycontrolruletable,setupfuzzyquantizationfactor,an
4、dtheuseofPLCtoachieve.Keywords：annealingfurnacefuzzycontrollerovershootTemperature作者简介：闫利1979-9男河北省张家口市助理工程师硕士研究生从事设备管理维护工作电话：13331331583李克新--河北省张家口市机械工程师大学本科从事设备管理维护工作於相君1971-04河北省张家口市经济师大学本科从事设备管理维护工作纪谦铭---河北省张家口市电气工程师大学本科从事设备管理维护工作宁胜张中钢河北省张家口市助理工程师大学本科从事设备管理维护工作0引言在工业控制过程中经常会碰到大滞后、时变
5、的、非线性的复杂系统。其中有的参数未知或缓慢变化，有的带有延时和随机干扰，有的无法获得较精确的数学模型或模型非常粗糙。对上述这些系统,如果使用常规的PID控制器,则较难整定PID参数,因而比较难达到预期效果。铝箔退火炉温度控制系统就是一个鲜明的实例，该系统实质上是电阻加热控制系统，加热器共12支，功率达420KW,系统惯性极大，给精确控制带来很大难度。另外，系统加热过程中，吹吸风机的速度在不断变化，给系统造成干扰，循环风机的工作会对热风做功。在这样的工况下，采用Fuzzy-PID控制器复合控制器,可以达到理想的控制效果,它对各种被控对象,不同的控制指标均能实现PID最
6、佳调整。1模糊控制器介绍及设计人们运用模糊数学的基本理论和方法，把规则的条件操作用模糊集表示并把这些模糊控制规则及有关信息(如：评价指标、初始PID参数等)作为知识存入计算机知识库中，然后计算机根据控制系统的实际响应情况运用模糊推理，实现自动对PID参数的最佳调整。模糊自整定PID控制应用在具有明显的纯滞后、非线性、参数时变类似于电阻炉这样特点的控制对象可以获得很好的控制性能。大量的理论研究和实践也充分证明了用模糊自整定PID控制电阻炉温度是一个非常好的解决方法。它不仅能发挥模糊控制的鲁棒性好、动态响应好、上升时间快和超调小的特点，又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳
7、态精度。1.1模糊控制器简介Fuzzy自整定PID参数控制器是一种在常规PID控制器的基础上,应用Fuzzy集合理论建立参数Kp、Ti与Td同偏差绝对值e和偏差变化绝对值ec间的二元连续函数关系。Kp=f1(e,ec)(1-1)Ti=f2(e,ec)(1-2)Td=f3(e,ec)(1-3)并根据不同的e、ec在线自整定参数Kp、Ti与Td的Fuzzy控制器。PID参数Fuzzy自整定控制原理如图1-1所示[1]。图1-1PID参数模糊自整定原理1.2模糊控制器设计根据模模糊控制器设计原理，结合铝箔退火炉的实际控制目标，以下特制定了铝箔退火炉的温度控
