杜卫达:蓄热式加热炉燃烧系统控制策略研究论文

杜卫达:蓄热式加热炉燃烧系统控制策略研究论文

本文主要研究内容

作者杜卫达(2019)在《蓄热式加热炉燃烧系统控制策略研究》一文中研究指出:蓄热式加热炉作为重要的热工设备,广泛应用于冶金领域中。加热炉在工作过程中受到的随机干扰较多,炉温具有非线性、大滞后、大惯性等特点。炉温控制效果的优劣将直接影响最终产品的质量、能源消耗以及锻造设备的寿命。随着我国各行业对钢材性能的要求不断提高,传统的PID炉温控制系统很难生产出较高质量的钢材,因此提高加热炉的控制性能对钢铁行业的发展具有重大意义。本课题以某钢厂锻造车间的2#蓄热式锻造加热炉为研究对象,针对目前加热炉存在的炉温超调量大、波动较大、空燃比难以控制等问题,提出了一种基于智能控制理论的加热炉控制方案。首先,分析了加热炉燃烧机理及空燃比和空气过剩系数的关系,并通过分析加热炉的炉温特性,确定了炉温-燃烧串级控制方案。从蓄热式锻造加热炉的工艺出发,研究燃烧控制策略,通过比较分析双闭环比值控制、单交叉限幅控制、双交叉限幅控制这三种燃烧控制,确定了双交叉限幅燃烧控制为最佳的燃烧控制策略。其次,针对加热炉经常受到燃气压力的波动和燃气热值的变化以及频繁的出料进料等因素的影响,指出采用常规PID难以实现高精度的控制要求,因此引入了的模糊智能控制对主控制器进行改进,提出模糊PID控制方案,并根据加热炉的工况对模糊PID控制器进行了设计。将加热炉控制系统在Matlab中仿真,其中主控制器分别采用模糊PID算法和PID算法,并对这两种控制器的仿真结果进行了比较分析,确定了模糊PID算法的优越性。最后,给出了基于S7-300 PLC的蓄热式加热炉控制系统工业实施方案,设计了包括主流程界面、参数设定界面、历史曲线界面等组态界面,并采用模块化编程的方式实现了模糊PID算法。本论文对蓄热式锻造加热炉控制系统特性进行了全面的分析,设计了炉温-燃烧串级控制系统,确定了双交叉限幅的燃烧控制方式,并对串级控制系统的主控制器进行了改进,通过仿真对比研究,验证了模糊PID的优越性,介绍了工业实现的具体步骤。不仅为学术研究提供了参考价值,也在工程应用有一定的价值。

Abstract

xu re shi jia re lu zuo wei chong yao de re gong she bei ,an fan ying yong yu ye jin ling yu zhong 。jia re lu zai gong zuo guo cheng zhong shou dao de sui ji gan rao jiao duo ,lu wen ju you fei xian xing 、da zhi hou 、da guan xing deng te dian 。lu wen kong zhi xiao guo de you lie jiang zhi jie ying xiang zui zhong chan pin de zhi liang 、neng yuan xiao hao yi ji duan zao she bei de shou ming 。sui zhao wo guo ge hang ye dui gang cai xing neng de yao qiu bu duan di gao ,chuan tong de PIDlu wen kong zhi ji tong hen nan sheng chan chu jiao gao zhi liang de gang cai ,yin ci di gao jia re lu de kong zhi xing neng dui gang tie hang ye de fa zhan ju you chong da yi yi 。ben ke ti yi mou gang an duan zao che jian de 2#xu re shi duan zao jia re lu wei yan jiu dui xiang ,zhen dui mu qian jia re lu cun zai de lu wen chao diao liang da 、bo dong jiao da 、kong ran bi nan yi kong zhi deng wen ti ,di chu le yi chong ji yu zhi neng kong zhi li lun de jia re lu kong zhi fang an 。shou xian ,fen xi le jia re lu ran shao ji li ji kong ran bi he kong qi guo sheng ji shu de guan ji ,bing tong guo fen xi jia re lu de lu wen te xing ,que ding le lu wen -ran shao chuan ji kong zhi fang an 。cong xu re shi duan zao jia re lu de gong yi chu fa ,yan jiu ran shao kong zhi ce lve ,tong guo bi jiao fen xi shuang bi huan bi zhi kong zhi 、chan jiao cha xian fu kong zhi 、shuang jiao cha xian fu kong zhi zhe san chong ran shao kong zhi ,que ding le shuang jiao cha xian fu ran shao kong zhi wei zui jia de ran shao kong zhi ce lve 。ji ci ,zhen dui jia re lu jing chang shou dao ran qi ya li de bo dong he ran qi re zhi de bian hua yi ji pin fan de chu liao jin liao deng yin su de ying xiang ,zhi chu cai yong chang gui PIDnan yi shi xian gao jing du de kong zhi yao qiu ,yin ci yin ru le de mo hu zhi neng kong zhi dui zhu kong zhi qi jin hang gai jin ,di chu mo hu PIDkong zhi fang an ,bing gen ju jia re lu de gong kuang dui mo hu PIDkong zhi qi jin hang le she ji 。jiang jia re lu kong zhi ji tong zai Matlabzhong fang zhen ,ji zhong zhu kong zhi qi fen bie cai yong mo hu PIDsuan fa he PIDsuan fa ,bing dui zhe liang chong kong zhi qi de fang zhen jie guo jin hang le bi jiao fen xi ,que ding le mo hu PIDsuan fa de you yue xing 。zui hou ,gei chu le ji yu S7-300 PLCde xu re shi jia re lu kong zhi ji tong gong ye shi shi fang an ,she ji le bao gua zhu liu cheng jie mian 、can shu she ding jie mian 、li shi qu xian jie mian deng zu tai jie mian ,bing cai yong mo kuai hua bian cheng de fang shi shi xian le mo hu PIDsuan fa 。ben lun wen dui xu re shi duan zao jia re lu kong zhi ji tong te xing jin hang le quan mian de fen xi ,she ji le lu wen -ran shao chuan ji kong zhi ji tong ,que ding le shuang jiao cha xian fu de ran shao kong zhi fang shi ,bing dui chuan ji kong zhi ji tong de zhu kong zhi qi jin hang le gai jin ,tong guo fang zhen dui bi yan jiu ,yan zheng le mo hu PIDde you yue xing ,jie shao le gong ye shi xian de ju ti bu zhou 。bu jin wei xue shu yan jiu di gong le can kao jia zhi ,ye zai gong cheng ying yong you yi ding de jia zhi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河北科技大学的杜卫达,发表于刊物河北科技大学2019-01-15论文,是一篇关于蓄热式加热炉论文,燃烧控制论文,串级控制论文,模糊控制论文,工业实现论文,河北科技大学2019-01-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自河北科技大学2019-01-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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