加熱爐溫度控制系統(tǒng)模糊智能實(shí)現(xiàn)
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將模糊控制引入加熱爐智能控制系統(tǒng)。原調(diào)節(jié)控制回路不能超越工藝過程復(fù)雜性與不確定性的限制，比例積分調(diào)控裝置（PI）不能正確控制工藝過程的發(fā)展。生產(chǎn)變更中的干擾，調(diào)步變化、產(chǎn)品（類型、尺寸、數(shù)量）、使用不同的生產(chǎn)方式（短延時(shí)、長延時(shí)、低火焰）等因素都造成轉(zhuǎn)換，而這在原調(diào)控中是沒有進(jìn)行周密考慮的。通過工藝過程的傳遞函數(shù)和操作人員的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，獲取成套工藝過程比例積分微分調(diào)控裝置（PID）系數(shù)。用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整算式計(jì)算調(diào)控裝置的系數(shù)，使工藝過程數(shù)學(xué)模型的參數(shù)與調(diào)控裝置的參數(shù)相結(jié)合，與操作工的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)PI參數(shù)的可調(diào)節(jié)控制，找到可以兼顧調(diào)節(jié)回路控制的快速與精確的平衡點(diǎn)，滿足寬帶鋼不同的生產(chǎn)節(jié)奏的要求。
使用模糊管理程序，調(diào)控裝置按實(shí)際運(yùn)行確定的傳統(tǒng)PI（比例積分）參數(shù)。從系統(tǒng)觀察、經(jīng)驗(yàn)與過程認(rèn)識中析取數(shù)據(jù)，形成模糊邏輯管理程序特殊數(shù)據(jù)庫，模糊邏輯塊確定并適應(yīng)比例積分調(diào)控裝置按輸入值確定的必要變更。
系統(tǒng)示意圖如圖2：
模糊調(diào)控為監(jiān)控級調(diào)控，調(diào)控時(shí)將聯(lián)機(jī)計(jì)算比例積分微分調(diào)控裝置的參數(shù)，該調(diào)控裝置是用于測定標(biāo)準(zhǔn)控制回路溫度的。所考慮的變量為設(shè)定值；所測溫度；所測定的、在規(guī)定時(shí)間步內(nèi)的溫度變量；瞬時(shí)區(qū)域負(fù)荷；實(shí)際定步值。
模糊控制級僅用簡單的開／關(guān)指令就可以連通或斷開。如果斷開模糊控制級，比例積分微分參數(shù)就為按傳統(tǒng)方式調(diào)定的缺省值。
為確保正常運(yùn)行，模糊邏輯控制器需要數(shù)據(jù)為用模糊子集描述的輸入變量；誤差；所測溫度的動力學(xué)數(shù)據(jù)；該區(qū)段產(chǎn)品的重量；實(shí)際定步速度；模糊子集描述的輸出；比例增益：Kp;積分時(shí)間：Ki；類型規(guī)則。
模糊程序塊原理模式圖如圖3：
模糊控制器有兩種模式:“穩(wěn)態(tài)模式”與“瞬態(tài)模式”。當(dāng)測定值與設(shè)定值差距不大時(shí)，我們就認(rèn)為系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)（模糊推理）。在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，Kp與Ki的調(diào)整是通過溫度誤差完成的。當(dāng)誤差過大時(shí)，我們就認(rèn)為系統(tǒng)就進(jìn)入瞬態(tài)。在此種場合，有必要動態(tài)地控制所測定的溫度，以便與爐子的響應(yīng)一致。工作模式的轉(zhuǎn)變由模糊斷續(xù)器完成，這將確保從一種模式向另一種模式的平衡轉(zhuǎn)變。通過這些模式，我們可得到Kp與Ki的初始值。在第2個模式組中，將對這些數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還將計(jì)算實(shí)際工作條件函數(shù)中的Kp與Ki偏差（重量與定步速度）。最后，將用加總穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)模式組的中間結(jié)果。
5.結(jié)論
采用模糊控制使系統(tǒng)控制更加可靠穩(wěn)定，溫度誤差得到明顯減少，取得了極佳控制效果，為后續(xù)軋制工序提供了保證，減少了堆鋼，大大提高了提高了經(jīng)濟(jì)效益。
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