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加熱爐溫度控制系統模糊智能實(shí)現
作者：
時(shí)間：2009-12-02
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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4.改進(jìn)的模糊控制
將模糊控制引入加熱爐智能控制系統。原調節控制回路不能超越工藝過(guò)程復雜性與不確定性的限制，比例積分調控裝置（PI）不能正確控制工藝過(guò)程的發(fā)展。生產(chǎn)變更中的干擾，調步變化、產(chǎn)品（類(lèi)型、尺寸、數量）、使用不同的生產(chǎn)方式（短延時(shí)、長(cháng)延時(shí)、低火焰）等因素都造成轉換，而這在原調控中是沒(méi)有進(jìn)行周密考慮的。通過(guò)工藝過(guò)程的傳遞函數和操作人員的現場(chǎng)經(jīng)驗，獲取成套工藝過(guò)程比例積分微分調控裝置（PID）系數。用標準調整算式計算調控裝置的系數，使工藝過(guò)程數學(xué)模型的參數與調控裝置的參數相結合，與操作工的經(jīng)驗參數相結合，實(shí)現PI參數的可調節控制，找到可以兼顧調節回路控制的快速與精確的平衡點(diǎn)，滿(mǎn)足寬帶鋼不同的生產(chǎn)節奏的要求。
使用模糊管理程序，調控裝置按實(shí)際運行確定的傳統PI（比例積分）參數。從系統觀(guān)察、經(jīng)驗與過(guò)程認識中析取數據，形成模糊邏輯管理程序特殊數據庫，模糊邏輯塊確定并適應比例積分調控裝置按輸入值確定的必要變更。
系統示意圖如圖2：
模糊調控為監控級調控，調控時(shí)將聯(lián)機計算比例積分微分調控裝置的參數，該調控裝置是用于測定標準控制回路溫度的。所考慮的變量為設定值；所測溫度；所測定的、在規定時(shí)間步內的溫度變量；瞬時(shí)區域負荷；實(shí)際定步值。
模糊控制級僅用簡(jiǎn)單的開(kāi)／關(guān)指令就可以連通或斷開(kāi)。如果斷開(kāi)模糊控制級，比例積分微分參數就為按傳統方式調定的缺省值。
為確保正常運行，模糊邏輯控制器需要數據為用模糊子集描述的輸入變量；誤差；所測溫度的動(dòng)力學(xué)數據；該區段產(chǎn)品的重量；實(shí)際定步速度；模糊子集描述的輸出；比例增益：Kp;積分時(shí)間：Ki；類(lèi)型規則。
模糊程序塊原理模式圖如圖3：
模糊控制器有兩種模式:“穩態(tài)模式”與“瞬態(tài)模式”。當測定值與設定值差距不大時(shí)，我們就認為系統處于穩定狀態(tài)（模糊推理）。在穩定狀態(tài)時(shí)，Kp與Ki的調整是通過(guò)溫度誤差完成的。當誤差過(guò)大時(shí)，我們就認為系統就進(jìn)入瞬態(tài)。在此種場(chǎng)合，有必要動(dòng)態(tài)地控制所測定的溫度，以便與爐子的響應一致。工作模式的轉變由模糊斷續器完成，這將確保從一種模式向另一種模式的平衡轉變。通過(guò)這些模式，我們可得到Kp與Ki的初始值。在第2個(gè)模式組中，將對這些數值進(jìn)行調整，同時(shí)還將計算實(shí)際工作條件函數中的Kp與Ki偏差（重量與定步速度）。最后，將用加總穩態(tài)與瞬態(tài)模式組的中間結果。
5.結論
采用模糊控制使系統控制更加可靠穩定，溫度誤差得到明顯減少，取得了極佳控制效果，為后續軋制工序提供了保證，減少了堆鋼，大大提高了提高了經(jīng)濟效益。
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