2007
年
7
月
第
14
卷第
4
期
控制工程
Control
Engineering
of
China
文章编号:
1671-7848(2
∞
7)
04-
0343
四
04
轧钢加热炉燃烧过程的双模糊控制策略
王萍胡广振王云)1]
3
(1.大连理工大学控制理论与控制工程系，辽宁大连
11ω24;
2.
辽宁科技大学，辽宁鞍山
11
物
44;
3.
鞍山市戴维冶金科技开发有限公司，辽宁鞍山
11
伯
44)
Jul.
2 0 0 7
Vo
l.
14
,
No
.4
摘
要:针对轧钢加热炉燃烧过程的非线性、慢时变、大滞后的系统特点，提出了带有
比例积分扶正环节的双模糊控制器来实现轧钢加热炉燃烧过程的温度控制策略，并通过调整
因子来优化控制规则。实际应用表明，该控制策略具有响应快、争棒性强的特点，达到了较
好的控制性能。控制效果优于常规控制器
(PID)
和传统的单模糊控制器。
关键词:轧钢加热炉;双模糊控制;分散控制系统
中图分类号
TP
273
文献标识码
A
Bi -fuzzy Control for the
Buming
Process in Reheating
Furnace
WANG
Pingl ,
HU
Guang-zhen
2
,
WANG
Yun-chuan
3
(1.
Departrnent
of
Control
Th
eory
and
Control
Engineering
,
Dalian
University
of
Technology
,
Dalian
11ω24
，
China;
2.
Li
aoning
University
of
Science
and
Technology
,
An
shan 114044, China;
3.
An
shan
David
Metallurgical
Science &
Technology
Development
Co
Lt
d,
An
shan
114044, China)
Abstract:
Encounter
to
由
e
characteristics
of
the reheating fumace
wi
也
non-linear
坷，
slow
time-
飞
Tariant
and
1
吨
e
delay,
出
e
bi
响缸
zzy
control
wi
由
self-
tuning factor and proportional-integral-
tuning
田让
t
is proposed to obtain the tactics of the feeding module trace and to optimizes the con-
trol rule by
a
句
usting
factors.
Th
e actual application proves
that
由
e
control has the
advanta
吕
;e
of quicker response
and
stronger robust, and
then
achieves good control
quality.
咀
1e
control effect is much better
than
由
at
of the conventional (PID) and single
fuzzy
controller.
Keywo
时
s:
reheating fumace; bi-
fuzzy
control; distributed control systems
1
引言
由于轧钢加热炉是一个具有大惯性、纯滞后、
多变量、时变参数的复杂对象，工作机理复杂，含
有许多不确定因素，因此难以用数学模型来精确表
达。在许多钢铁企业中，由于煤气管网压力和煤气
热值的剧烈波动，同时加热炉内钢坯的温度分布不
均和某些炉内热工参数难以测量，加上加热炉热容
量大，干扰因素多，导致采用一般的温度
PID
控制
难以投入运行，只能由工人进行手动操作，这样必
然造成加热温度波动太大和煤气燃烧不稳定，难以
获得好的控制效果。神经网络、模糊控制、专家系
统、自造应控制等智能化技术的出现为加热炉炉温
控制提供了新的方法和思路
[1
刑。模糊逻辑控制技
术能够有效地利用人工控制所取得的操作经验，把
人工经验变换成模糊控制规则。加热炉温度控制中
收稿日期
2
∞
7-04-06;
收修定稿日期
2
∞
7-05-08
基金项目:国家自然科学基金资助项目
(ω474058)
的模糊控制器设计包括模糊化、模糊推理决策和解
模糊化三个过程
[6
，
7]
。将模糊控制同其他控制技术
相结合对炉温进行控制的情况比较普遍。如将模糊
控制同比例控制、
P
lD控制相结合的分区控制策
略，以模糊规则实时调节
P
lD参数的模糊参数自适
应
P
lD控制技术等。目前采用的模糊控制、专家控
制最终的输出量是空气流量和煤气流量设定值，流
量的闭环控制还是要依靠传统的
PID
控制器来实
现，从而限制了炉温控制精度和实时性的提高。
2
双模糊控制器的设计
1)双模糊控制器结构的设计
在加热炉燃烧
控制中，传统的方法是根据炉温偏差及煤气、空气
实际流量采用
PID
双交叉限幅控制方式。然而，由
于煤气燃烧过程是比较复杂的过程，这种控制方法
的控制效果较差，煤气热值突然增加或降低时，炉
作者简介:王
萍
(19
77-
)，女，辽宁鞍山人，博士，主要研究方向为复杂工业过程的建模与智能控制等;胡广振(1
953-)
，男，辽宁鞍
山人，教授。
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