步进式加热炉的炉温优化控制

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1、辽宁科技大学顸士论文摘要摘要加热炉不仅是轧线上最重要的设备之一，而且也是耗能大户。钢坯加热的技术直接影响带钢产品的质量、能源消耗和轧机寿命。因此加热炉优化设定控制技术的推广对钢铁企业意义重大。加热炉的生产目的是满足轧制要求的钢坯温度分布，并实现钢坯表面氧化烧损最少和能耗最小。由于加热炉具有非线性、不确定性、耦合等特点，其动态特性很难用数学模型加以描述，因此采用经典的优化控制方法难以收到理想的控制效果，只能依靠操作人员凭经验控制底层回路设定值，当工况发生变化时，往往使工艺指标实际值偏离目标值范围，造成产品质量

2、下降，消耗增加。针对以上情况，本文做了如下主要工作：1．建立了基于状态空间的钢坯温度预报模型，从而解决了加热炉生产过程中钢坯温度难以测量的困难，并为加热炉优化设定控制提供了重要基础。2．提出了一种基于生产目标的加热炉优化设定控制方法。该方法采用前馈、反馈、自适应、模糊控制及软测量多种先进控制技术，并通过专家规则调整炉温设定值，实现了生产过程的建模与控制一体化。3．采用面向对象方法对上述加热炉优化设定控制方法进行了程序没计，同时大量仿真研究表明，该技术实现了对钢坯粗轧温度的有效控制，使钢坯的粗轧温度偏差在目标

3、值范围内(+-10。C)。关键词：步进式加热炉钢坯温度预报模型模糊控制专家规则面向对象方法辽宁科技太学硕士论文ABSTRACTReheatfurnaceisnotonlyoneofthemostimportantequipment，butalsoalargeenergyconsumeronsteelrollingline．Thetechnologyofslabsheatingdirectlyaffectsstripsteelproductquality,energyconsumedandmilllife．S

4、oitisimportanttoextendoptimalsettingcontroltechnologyforreheatfomacesofsteelenterprises．Thepurposeofreheatfumaceproductionistoacquiretheslabtemperaturedistributionrollingrequired，andachievethefeweststockscalelossandenergyconsumption．Becausereheatfumaceisof

5、non-linearity,uncertaintyandcoupling，SOmathematicalmodelofitsdynamiccharacteristicsjsdifficulttobedeveloped．Itisdifficulttoachievetheidealresultbytheclassicaloptimizedcontrol，whichdependsontheexperienceofthepersonneloperatortocontrolthesetvaluesoflowerleve

6、lcontrolloops．Whentheboundaryconditionschange，whichusuallymakesthetechnicalspecificationactualvaluesdeviatethescopeoftarget，andresultsintheproductqualitydescending，andgainingconsumption．Aimingataboveproblems，thispaperincludesthemainworkasfollows：1．Basedons

7、tatespace，theslabtemperaturepredictionmodelisestablished，whichsolvestheproblemthatslabtemperatureisimmeasurableandmakesimportantfoundationforoptimalsettingcontrolofreheatfurnace．2．Akindofoptimalsettingcontrolmethodbasedonproductiontargetsisprovided．Thismet

8、hodadoptsfeedforwardcontrol，feedbackcontrol，adaptivecontrol，fuzzycontrolandsoftmeasurementtechnologies，andadjustssettingtemperatureofreheatfurnacewithexpertrules，realizescombinationofmodelingandcontr01．3．Obje