学士学位论文--加热炉温度控制系统设计与仿真研究.doc

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1、内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：加热炉温度控制系统设计与仿真研究内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）加热炉温度控制系统设计与仿真研究摘要在钢铁企业中，为了将钢坯加热到轧制所规定的工艺要求，必然地要求对加热炉内的温度进行有效的控制，使之保持在某一特定的范围内。而温度的维持又要求燃料在炉内稳定地燃烧。加热炉燃烧过程是受随机因素干扰的，具有大惯性、纯滞后的非线性过程。本设计针对加热炉燃烧控制系统，主要介绍的控制方案有单回路控制系统、串级比值控制系统、单交叉限幅控制系统、双交叉限幅控制系统，并对每

2、一种控制方案进行了理论分析。运用MATLAB软件对温度控制系统进行了较为全面的仿真和性能分析。通过分析比较可以得出结论，双交叉限幅对加热炉温度的控制优于其它的控制方案。双交叉限幅的炉温控制系统使煤气流量和空气流量相互限制，既防止了燃烧中冒黑烟，也防止了空气过剩，达到控制加热炉温度，提高煤气燃烧率，避免环境污染等目的。关键词：加热炉；单交叉限幅控制；双交叉限幅控制；MATLAB仿真内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）TemperatureControlofHeatingFurnaceSystemDesignandSimulinkStudyAbstra

3、ctIntheenterpriseswhereproducingironandsteel,inordertoheatupbillettothetechnologicalrequirementsofrolling,thetemperatureinsidethefurnacemustbecontrolledeffectivelysothatitremainsinaspecificrange.Maintainingthetemperatureneedsthestableburningoffuelinsidethefurnace.Furnacecombusti

4、onprocessisanon-linearprocesswhichissubjecttotherandominterference,greatinertiaandthepuretimedelay.Thedesignforthefurnacecombustioncontrolsystemismainlyonthecontrolofasingle-loopcontrolprogramme,theratioofcascadecontrolsystem,controlsystemlimitingunilateral,bilaterallimitingcont

5、rolsystem,andanalyseseachofthecontrolprogrammeontheory.UsingMATLABsoftwaremakesamorecomprehensivesimulationandperformanceanalysisonthetemperaturecontrolsystem.Throughanalysisandcomparisonwecanconcludethatbilaterallimitingcontrolsystemissuperiortoothersinthefurnacetemperaturecont

6、rol.Thetemperaturecontrolsystemofbilaterallimitingcontrolsystemmakesgasflowandairflowrestrictoneachother,whichnotonlypreventtheburningofblacksmoke,butalsopreventtheexcessair,toreachthepurposesofcontrollingthefurnacetemperature,enhancingtherateofcombustiongasandavoidingpollutiona

7、ndothers.　Keywords:furnace;single-limitingcontrol;bilateral-limitingcontrol;MATLABSimulation内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1概述11.2国内现状21.3本设计的研究内容2第二章加热炉工艺简介32.1加热炉的组成32.2加热炉的温度加热方式32.3加热炉工艺流程32.4加热炉温度控制要求52.4.1燃烧系统62.4.2炉膛负压72.5空燃比8第三章加热炉的温度控制系统103.1单闭环控制系统113.2炉膛负压

8、控制系统123.3串级比值燃烧控制系统133.4单交叉限幅燃烧控制系统153.4.1单交叉限幅