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1、改进的PID算法在加热炉温度控制中的应用黄炎,等改进的PID算法在加热炉温度控制中的应用ApplicationofImprovedPIDAlgorithminTemperatureControlofHeatingFurnace1,231,21,21黄炎邵宇鹰邓丽费敏锐蒋婧1(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;23上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072;国网上海市电力公司,上海200025)摘要:某钢厂的加热炉及控制设备由于年久失修,在控制环节采用传统的PID控制直接导致炉内温度不均匀、超调量大、调节时间长、生
2、产效率低。为了克服这些缺点,在加热炉改造项目中加入基于预测思想的控制算法,并将加热控制区由两区改造为三区,同时引入新的控制变量。最后通过实际生产运行表明,该方法能有效地实现加热炉温度控制,在节能减排方面也有一定的效果。关键词:加热炉温度控制预测思想加热控制区PID控制炼钢过程中图分类号:TF741+.99;TP273文献标志码:AAbstract:Becauseofdisrepair,theheatingfurnaceandcontrolequipmentinacertainsteelplantwhichadoptedtraditi
3、onalPIDcontroldirectlyleadstothepoorconditionsofuneventemperatureinthefurnace,largeovershoot,longregulatingtimeandlowproductionefficiency.Inreconstructiveprojectofthefurnace,thecontrolalgorithmbasedonpredictiveideasisadded,andtheheatingcontrolzonesarereformedfromtwoint
4、othree,inaddition,newcontrolvariableisintroduced.Thepracticalproductiveoperationindicatesthatthismethodeffectivelyrealizestemperaturecontrolofthefurnace,andpossessescertaineffectsinenergysavingandemissionreduction.Keywords:TemperaturecontrolofheatingfurnacePredictiveid
5、easHeatingcontrolareaPIDcontrolSteelmakingprocess的纯滞后作用,使PID控制器提前动作,从而减少超调0引言[2]量,加速调节过程,改善控制性能。李川在加热炉控钢铁行业一直是被视为支持和促进其他行业快速制系统中成功地加入了模糊控制技术,将其与传统发展的基础,也间接体现了一个国家的经济发展水平。PID相结合,实现了对PID参数的自调整,从而达到了目前,在如何提高钢铁的质量和减少能源消耗等方面[3-8]优化的目的。李红星等用改进的遗传算法来整定已有许多研究成果。其中保证加热炉内温度控制精度模
6、糊控制器的参数,在线试验证明此方法达到了优化及均匀性是炼钢过程中须关注的两大方面,同时也是控制器的目的,减少了多变量对象之间的相互耦合,并实现质量和能耗控制的基础。加热炉是一个大惯性、能够应用于实际中。文定都[3]借鉴免疫反馈机理对抗带有滞后的非线性系统,加上有热对流、热辐射和外界原的快速反应和稳定免疫系统机理,设计了一种非线环境的不确定性,且目前大部分炼钢生产线的控制系性P控制器。通过对控制器的输出和输出变化来建立统仍然使用传统的PID算法,直接导致了控温精度差。模糊规则,并得到T细胞抑制量f函数,从而实现对不而控制温度变量的采样
7、点选取不当,则可能导致炉内确定系统的控制,控制效果远优于常规PID。温度不均匀。相比于PID控制,先进控制策略有着强大的优势。1研究现状先进控制策略如果能够嵌入到抗干扰能力强的PLC中,则可以更加有利于工业生产效率的提高。廉宇峰[1]针对上述问题,雷霞、李晓光等设计了基于[5]等通过对GPC算法的研究,在PLC上实现了一阶Sugeon推理模糊Smith-PID控制器。一方面,利用[6]惯性加延迟对象的单步预测控制。杨捷、高增梁等Sugeno模糊推理运算,实现PID参数自调整的目的;设计了一种可在嵌入式系统中实现的预测控制算法。另一方
8、面,利用Smith预估补偿控制器补偿受控过程该算法通过建立加热炉对象模型,并采用在线计算模上海市科技委员会基金资助项目(编号:10JC1405000);型参数的方法实现了预测控制。该预测算法的优点在上海高校青年教师培养资助计划基金资助
