基于模糊逻辑参数整定的加热炉炉温仿人智能控制的研究

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1、太原理工大学硕士学位论文基于模糊逻辑参数整定的加热炉炉温仿人智能控制的研究摘要钢坯加热炉是热轧钢工业中用于钢坯轧前加热的重要热工设备，也是轧钢生产过程中的耗能大户，其作用是将钢坯加热到轧制工艺所需要的温度，其工艺要求是尽可能地降低加热炉的能耗、减少钢坯的烧损和减少环境污染。因此，加热炉先进控制方法的研究对钢铁企业的技术创新、对降低企业生产成本的意义非常重要。钢坯加热炉是一个典型的复杂工业过程，它几乎具备了复杂系统的所有特征，即建模困难、干扰严重，而且具有多变量、时变、非线性、耦合、大惯性兼滞后等特点，导致传统的控制

2、方法很难取得良好的控制效果。因此加热炉的优化控制是一个复杂的控制与优化问题，采用常规控制技术难以取得良好的优化控制效果。本文结合步进梁式加热炉的实际特点，以加热炉的炉温作为研究和控制对象，提出一种基于模糊逻辑参数整定的加热炉炉温仿人智能控制。本文主要做了以下工作：(1)阐述了课题的研究背景及选题意义、钢坯加热目的、作用以及钢坯的加热质量对整个轧制工艺的影响，分析了加热炉炉温控制的研究现状及其存在的问题。(2)详细阐述了仿人智能控制理论的基本思想、基本概念和基本原理，研究了仿人智能控制系统的结构及其设计方法，分析了仿

3、人智能控制的不太原理工大学硕士学位论文足和面临的问题。(3)阐述了钢坯加热炉的炉型结构、钢坯的加热过程以及钢坯加热炉的燃烧系统。并论述了加热炉的工艺和控制要求、顺序控制、燃烧控制以及炉膛压力的模糊控制策略。着重研究T3n热炉的炉温控制，分析了影响加热炉炉温控制的几个因素，并研究了加热炉炉温的优化设定。(4)针对加热炉炉温控制中的实际问题，根据仿人智能控制理论和模糊推理系统的原理，提出和设计了基于模糊逻辑参数整定的炉温的仿人智能控制系统。最后用MATLAB作为仿真实验平台，结果表明提出的基于模糊逻辑参数整定的加热炉炉

4、温控制是可行的、有效的，为其在实际生产中的应用奠定了基础。关键词钢坯加热炉，仿人智能控制，模糊逻辑，炉温控制太原理工大学硕士学位论文STUDYOFTHET咖ERA=兀瓜EmMAN．SIⅦⅡ，A盹DINTELLIGENTCONTROLFORREHEATINGFUNACEBASEDONFUZZYLOGICPARAⅣ匝TERⅡ删GABSTRACTTheslabreheatingfurnaceisanimportantheatingequipmentusedtoreheattheslabsbeforerollinginho

5、tsteelrollingindustry,whichiscrucialtotherollingtemperature，consumersmostoftheenergyduringtherollingproduceprocess．ItsfunctionistOreheatslabstothetemperaturerequiredforrollingprocess．Thetechnologyrequirementsofthefurnaceistodiminishtheenergyconsumptionofthereh

6、eatingfurnaceandburninglossoftheslabandreduceenvironmentalpollutionasmuchaspossible．Sostudyofadvancedcontrolstrategyforthereheatingfurnaceisveryimportantfortechnologicalinnovationandreducingmanufacturecostofsteelenterprises．Theslabfurnaceistypicallyacomplexind

7、ustrialprocess，whichalmostpossessesallcharacteristicsofcomplexsystems，suchascreatingmathematicmodelsdifficultly,severedisturbs，non—linearity,multi—variable，changeableparametersnonlinear,stronginter-correlation，highinertiaandlargetime—delayevenmore．Thus，theopti

8、malcontrolofthereheatingfurnaceisacomplexproblemofcontrolandoptimum，traditionalcontrolstrategyisdifficulttOachievegoodcontroleffect．Combiningwiththepracticecharacteristicsofwalking