TRT顶压控制系统设计和仿真.pdf

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1、·56·工业仪表与自动化装置2014年第2期TRT顶压控制系统设计和仿真靳忠孝，滕宇，刘希琳，杨春节(1．西安陕鼓工程技术有限公司，西安710075；2．浙江大学工业控制研究所，杭州310027)摘要：高炉料柱的周期性变化是TRT装置顶压控制系统主回路中的主要扰动因素。该文提出了包括主、副回路的TRT顶压控制系统的整体改进方案，为TRT装置项压控制系统设计了带前馈结构DMC的主回路控制算法。仿真结果表明，与普通DMC、普通PID和前馈PID算法相比，带有前馈结构的DMC控制器能够有效地抑制高炉料柱周期性变化对TRT装置高炉顶压的影响，且在模型失配时拥有良好的鲁棒性。

2、关键词：TRT；高炉顶压；带前馈结构DMC；高炉料柱；主回路中图分类号：TP271文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)02—0056—03DesignandsimulationofTRTtopgaspressurecontrolsystemJINZhongxiao，TENGYu，LIUXilin2，YANGChunjie(1．Xi'anShaanguPowerCo．，Ltd．，Xi'an710075，China；2．InstituteofIndustrialProcessControl，ZhejiangUniversity，Hangzhou3100

3、27，China)Abstract：ThemaindisturbancefactorinmainloopofTRTtopgaspressurecontrolsystemisthecyclicalchangesofmaterialcolumninblastfurnace．ThispaperproposethewholeimprovementschemeforthemainloopandviceloopofTRTtopgaspressurecontrolsystem．AmainloopcontrolalgorithmwhichcontainsDMCwithfeedfor

4、wardpansisdesignedforTRTtopgaspressurecontrolsystem．Thesim—ulationresultsshowsthatthecontrollerwhichcontainsDMCwithfeedforwardpartscaneffectivelyrestrainthedisturbancefromcyclicalchangesofmaterialcolumninblastfurnacecomparedtoPIDandfeedfor—wardPID．Also，thiscontrollerhasbetterrobustness

5、．Keywords：TRT；topgaspressureofblastfurnace；DMCwithfeedforwardparts；materialcolumnofblastfurnace；mainloop展，人们对高炉顶压的稳定性要求越来越高，传统0引言的控制方法已经不能满足需要。为提高TRT顶压传统的TRT装置高炉顶压自动控制系统是一的稳定性，该文提出了一种改进原有顶压控制方个串级的控制系统。控制系统的主回路以高炉顶法的新方案。压为被控对象，主回路控制器比较高炉炉顶实际1TRT顶压控制系统总体结构设计压力与设定压力之间的偏差，计算出透平机静叶开度的设定值，并把

6、该设定值传递给副回路的伺新型TRT顶压控制系统总体结构如图1所示。服控制器。副回路是一个电液位置伺服控制系该电液位置伺服系统采用基于FPGA的新型数字电统，以液压缸液位为被控对象，伺服控制器比较液液伺服控制器，解决了传统模拟电液伺服控制器压缸液位和静叶开度设定值之间的差，调节电液PID参数难以调节和温漂等问题。伺服阀的开度，从而调整液压缸液位，达到驱动静系统的主回路采用带前馈结构DMC的控制算叶的目的。传统上，TRT装置顶压串级控制系统法代替原有的PID控制算法，新算法能够利用对高的主、副回路均采用PID控制，随着冶金技术的发炉内料柱的料线高度周期性变化的先验知识，

7、有效抑制其变化对高炉顶压的影响，并对模型失配具有收稿日期：2013—08—21较好的鲁棒性。作者简介：靳忠孝(1962)，男，陕西宝鸡人，电气自动化专业工程师，先后从事轴流TRT系统调试，余热发电系统方案设计及项目管理等。2014年第2期工业仪表与自动化装置·57·料线高度料线高度预测值料线高度预测{+一L◆i高炉料柱通道炉顶压力炉顶压力设定值顶压控制器卜_．．c数字式电液伺服控制器一叫电液伺服阀卜_叫静叶液压缸I透平机静叶通道位置传感器压力传感器图1新型TRT顶压控制系统总体结构2带前馈结构的DMC为高炉顶压预测初值，为高炉顶压的预测值，为料柱通道的阶跃响应矩