富氧燃烧陶瓷辊道窑协调控制系统的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着国经济的发展和城市化水平的提高，人居环境的保护问题越来越受到人们的关注，而工业窑炉的能耗与排放问题，在这个问题当中显得尤为突出。陶瓷窑炉的发展方向由过去提出的辊道化、自动化、煤气化、轻型化、大型化，向环保、节能和智能型窑炉即绿色窑炉方向发展，其标准特点是低消耗、低污染、低成本、高效率。这种新型辊道窑的控制对象是一个多输入、多输出、多变量相互耦合、大惯性、纯滞后和非线性严重的系统，要同时实现温度、气氛、压力、富氧浓度、燃烧控制等多种耦合对象的协调控制成为了关键和难点。本

2、文根据国内陶瓷辊道窑监控系统的研究现状及协调控制系统的应用情况，结合当前新型绿色窑炉的发展方向，针对富氧燃烧工艺研究并设计一种富氧燃烧陶瓷辊道窑的协调控制系统。对富氧燃烧陶瓷辊道窑的工艺、参数进行了分析，并在传统控制工艺的基础上，考虑这种新型窑炉的实际需求，设计了一种多变量解耦控制器的实现的方法；根据控制要求将整个富氧燃烧陶瓷辊道窑控制系统划分为多个子系统，分析它们的相关性，并从多个小系统协同操作的角度实现系统协调控制优化；对控制工艺需求做了相关的研究，结合现场实际的控制经验，提出了优化的协调控制方

3、法，并对整个系统的易操作性、可扩展性等方面做了相应研究。根据项目需求设计陶瓷辊道窑燃烧实验台来验证协调控制系统使用效果。设计了监控系统的软硬件平台方案，采用多级控制网络、现场总线思想，改进系统控制的结构，提高了控制效率与效果；多工作站及远程数据库模式，方便直观，采用了成熟工控产品进一步提高系统的稳定性。设计了上位机的操作、参数设置界面，控制流程以及安全报警方法等，以适应烧成工艺和实验方法的控制需要，提高人机交互友好度。燃烧实验台的运行结果表明本文采用的方法有较好的控制效果。关键词：富氧燃烧，协调控制

4、，陶瓷辊道窑，解耦控制，模糊控制武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofournationaleconomyandtheimprovementofurbanization，theproblemofinhibitedenvironmentprotectiondrawsmoreandmoreattention．Amongthem，theenergyconsumptionandemissionofindustrialkilnsisthekeyissue．Theref

5、ore，thetrendoftheceramic虹lIlhasbeenturningfromtheroller,automation，coalgasification,light-duty,large—scaletoenvironmentalprotection,energysavingandintelligent，namely,greenl【illl．Themaincharacteristicsofthegreen1【i1Ilarelowconsumption,lowpollution,lowco

6、standhigherefficiency．Thecontrolledobjectofthisnewtypel【i1Ilisamultipleinputandoutput,multivariablecoupling，largeinertia,purelagandnonlinearserioussystem．Torealizethecoordinatedcontrolofthecouplingobjects，suchaspressure，temperatureandatmosphere，etc，bec

7、omesakeyanddifficult．Accordingtothesituationofdomesticceramickilnmonitoringsystemandthedevelopmentofthenewgreenkiln，thispaperproposesacoordinationcontrolsystemfortheoxygen—enrichedceramicrollerkilnbasedonitscombustiontechnology．Consideringthetraditiona

8、lcontroltechnologyandtherequirementofthenewkiIn,thispaperproposesamultivariabledecouplingcontrollermethodwhichcanoptimizesthecoordinationcontrolsystemthroughthecooperationofitssubsystems．Thispaperalsoproposestheoptimizedcoordinationcont