基于模糊控制的熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)
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本模型嵌入到某鋼廠的WinCC監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)平臺(tái)的運(yùn)行環(huán)境和操作平臺(tái)，利用可與之相兼容的Visual C++語言進(jìn)行參數(shù)檢測和燃燒模型程序的編寫，數(shù)據(jù)通訊采用基于OPC的技術(shù)，主要完成的功能是從WinCC監(jiān)控系統(tǒng)取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后傳送給燃燒模型，從模型得到空燃比、煤氣流量增量轉(zhuǎn)化為對空氣調(diào)節(jié)閥和煤氣調(diào)節(jié)閥的控制，并下發(fā)到PLC，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制，完成集散系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的無縫連接。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/162407.htm
3 仿真結(jié)果
用滯后的一階慣性環(huán)節(jié)的拉氏變換近似
模擬熱風(fēng)爐的數(shù)學(xué)模型。確定k及T的值，用Matlab進(jìn)行仿真，將模糊控制的燃燒系統(tǒng)和PID控制的燃燒系統(tǒng)的仿真曲線進(jìn)行對比。如圖3所示，圖3中實(shí)線為模糊控制的仿真曲線，虛線為PID控制的仿真曲線。模糊控制算法作用時(shí)，其超調(diào)量為σp=1．5％，調(diào)節(jié)時(shí)間為ts=550s，PID控制算法作用時(shí)，其超調(diào)量為σp=4．1％，調(diào)節(jié)時(shí)間為900s。由圖形曲線可以看出，模糊控制優(yōu)于PID控制，模糊控制的響應(yīng)速度比較快，超調(diào)現(xiàn)象明顯減小。
4 結(jié)論
模糊控制在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用電器等各個(gè)方面已經(jīng)獲得許多成功的應(yīng)用，本文將其運(yùn)用于熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)。根據(jù)熱風(fēng)爐自動(dòng)化控制的要求及熱風(fēng)爐燃燒控制的特性，考慮了國內(nèi)熱風(fēng)爐基礎(chǔ)自動(dòng)化的現(xiàn)狀對熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)中應(yīng)用了模糊控制理論，并應(yīng)
用模糊控制技術(shù)設(shè)定最佳空燃比和煤氣流量，以達(dá)到最佳燃燒控制的目的。
本文設(shè)計(jì)的最佳空燃比模糊控制器，涉及熱工參量少，對煤氣熱值、殘氧量的檢測不作要求，繞開了控制中的建模困難的問題，通過仿真結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際比較，可知此控制系統(tǒng)的魯棒性、快速性和控制精度都能獲得較好的預(yù)期效果，在一定程度上彌補(bǔ)了熱風(fēng)爐控制的不足，提高了燃料的利用率，節(jié)約能源，而且比采用傳統(tǒng)控制方法的燃燒過程更加穩(wěn)定，能安全平穩(wěn)地給高爐提供盡可能高溫的熱風(fēng)，不像基于熱風(fēng)爐數(shù)學(xué)模型的一些控制方法對軟、硬件要求那樣高，投入成本較低，適合熱風(fēng)爐自動(dòng)控制的要求。
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