工业加热炉氧流量模糊控制系统的研究.pdf

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1、过程控制石油化ll自动化，2009，6：43AUTOMATI()NINPETRO—CHEMICALINDUSTRY工业加热炉氧流量模糊控制系统的研究黄振军(上海齐耀动力技术有限公司，上海201203)摘要：针对加热炉氧控制系统PID调节中动态响应较慢、重复性较差、静差难以消除的特点，完成_，一套氧流量模糊控制系统，并通过燃烧试验验证了这套系统对氧流量调节性能的改善，消除了稳态时的静差，改善'r动态性能，可以在一定程度上实现动态特性的调整。关键词：加热炉；模糊控制；氧流量中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007—73

2、24(2009)06—0043—04ResearchontheFuzzyControlSystemofOxygenFlowratefortheHeatingFurnaceHuangZhenjun(ShanghaiQiyaoPowerTech．Co．Ltd．，Shanghai，201203，China)Abstract：BecauseduringthePIDcontroloftheoxygencontrolsystemintheheatingfurnacedynamicresponseisveryslow，repeatabilit

3、yislow，thestaticdifferenceisveryhardtoreduce，asetofoxygenflowratefuzzycontrolsystemisconstructed．Theburningtesthasverifiedthattheimprovementoftheadjustmentperformanceforoxygenflowratecontrolhasbeenimproved，thestaticdifferenceiseliminatedinthestablestate，thedynamicper

4、formanceisimproved，thathasrealizedthedynamicadjustmentinsomeextend．Keywords：heatingfurnace；fuzzycontrolsystem；oxygenflowrate1引言足，导致氧流量控制系统动态响应较慢，动态的重在工业材料合成中，对合成温度有非常严格的复性较差，稳态有一定波动，氧流量对调节阀前后要求，温度过高或过低都会导致材料报废或失效，压差的变化也很敏感，造成氧燃比多次出现越限报因此加热炉温度的控制，直接制约产品的成品率。警，温度出现波动；并

5、且，由于氧和燃油控制系统的加热炉采用油和氧按一定比例进行燃烧，其燃烧工动态性能各不相同，二者在动态的匹配上存在问作过程异常复杂，它涉及到：不可逆热力学过程；题，导致了氧燃比的控制精度难以进一步提高。该非定常三维气体流动过程；不稳定传热传质过程。文采用氧流量模糊控制，通过小范围误差和控制量因此加热炉氧燃比的控制精度具有重要的意义。设计相对细化的隶属函数，得到一个细化的控制规现加热炉燃烧经过长期的运行，基本能满足工程应则，对较小误差给出相对精细的动作，兼顾到消除用要求，但成品率不高，直接导致生产成本很高，对静差和稳定性的要求，而系统

6、动态响应的快速性，此国内对其进行专门研究，采用了带参数自整定的对氧流量的动态响应速度快，氧流量和油流量能够模糊一积分复合控制算法，提出了可用于工程实现匹配的空间更大，动态时氧燃比的控制精度就会得的参数自整定算法，使其具有较好的动态和静态品到保障，氧流量对干扰的克服能力也会得到增强。质。为确保系统运行在最佳燃烧状态，对于加热因此对于具有时滞性、大惯性、执行机构死区较大炉的燃烧自动控制系统，在采用双交叉限幅控制的的氧流量控制系统而言，该方法无疑在满足动态、基础上，引入了残氧量的模糊预测控制，改善了氧稳态的多种性能指标而又不引发它们之

7、间的矛盾燃比。采用氧气配比控制中前馈控制，前馈补偿方面具有优势。能使氧气控制的动态特性得到较大改善。以上方法都在不同方面很好地改善了系统的动态和静收稿日期：2009—09—01。态品质，但无法完全消除静差。经实验研究发现：作者简介：黄振军(1974)，男，硕士，任高级工程师，主要从在加热炉燃烧时，由于氧流量控制系统性能的不事船舶自动化技术、电磁兼容技术及诊断等方面的研究。2模糊控制系统设计2．2模糊控制规则模糊控制器的设计通常包括模糊控制器的结模糊控制规则以输入输出变量的模糊语言值构选择、模糊控制规则的确定、输入输出变量的模对应

8、关系形式给出的，它表示在一定的误差和误差糊化、模糊推理、解模糊过程。模糊控制系统的结变化率情况下，需要的控制量的模糊集合。构决定了其控制本质，模糊控制规则是核心内容，模糊控制规则是模糊推理的基础，而最终得到解模糊得到的控制查询表是进行PIC编程的必要的控制查询表