[發明專利]一種輥道窯多段溫度控制方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 201910327264.0
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110108124A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 劉美俊
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: F27B9/40
• 分類號: F27B9/40;F23N1/00
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳

本發明提供了一種輥道窯多段溫度控制方法、裝置、設備及存儲介質，該方法包括：獲取輥道窯加熱帶中相鄰溫度控制段的初始溫度值T₀；獲取第j溫度控制段對第i溫度控制段的傳遞函數；其中，第i溫度控制段和第j溫度控制段為相鄰溫度控制段；根據所述第j溫度控制段對第i溫度控制段的傳遞函數獲取相對增益和相對增益矩陣；通過前饋補償控制器對相鄰溫度控制回路進行解耦；獲取解耦后相鄰溫度控制段的解耦溫度值T(s)，將所述解耦溫度值T(s)與預設溫度值進行對比，生成控制信息；接收所述控制信息，以根據所述控制信息控制輥道窯燃氣的流量。本發明通過對相鄰溫度控制回路進行解耦控制，使輥道窯的溫度控制效果得到明顯改善，具有較好的實用價值。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，具體而言，涉及一種輥道窯多段溫度控制方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

輥道窯是建筑陶瓷生產的重要設備，它以輥子作為運載工具，可對坯體進行連續不間斷的燒制。參考圖1所示，生產時坯體放在輥道上，隨著輥子轉動，坯體依次經過預熱帶預熱、燒成帶高溫燒制和冷卻帶降溫而燒成。輥道窯溫度控制系統是個典型的大滯后、非線性、多變量、多耦合的復雜的過程控制系統。輥道窯爐體是連續的，由于輥道窯內的換熱方式主要為輻射換熱和對流換熱，因此不同控制段間存在耦合，燒成帶多點溫度間存在耦合，在控制時可根據工藝需求對溫度控制進行分段控制。加熱時，某一個燒嘴工作狀態往往會影響到相鄰溫度區域溫度的變化，因此，這種耦合特性影響著溫度控制系統的控制效果。

常規PID控制器因算法簡單、性能可靠，被廣泛應用于工業控制中。輥道窯溫度控制一般采用多個單回路調節器控制，其各段溫度相互影響，存在著時變性、非線性、多耦合等特點，且傳統的控制方法往往需要操作人員反復調節各參數，存在著反復整定、自適應差等缺點，很難達到理想的溫度控制效果。目前，對于改進型的控制方法如自適應模糊控制算法、自整定PID控制方法等，雖然提高了輥道窯溫度控制的自適應性，但對于輥道窯溫度的非線性、多耦合、時變性等問題并沒有得到很好解決。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種輥道窯多段溫度控制方法、裝置、設備及存儲介質，以改善現有技術中的控制方法控制效果差的問題。

本發明實施例提供了一種輥道窯多段溫度控制方法，包括如下步驟:

獲取輥道窯加熱帶中相鄰溫度控制段的初始溫度值T₀；

對相鄰溫度控制回路進行解耦控制；

獲取解耦后相鄰溫度控制段的解耦溫度值T(s)，將所述解耦溫度值T(s)與預設溫度值進行對比，生成控制信息；

接收所述控制信息，以根據所述控制信息控制輥道窯燃氣的流量。

優選的，所述對相鄰溫度控制回路進行解耦控制，具體為:

通過前饋補償解耦解除相鄰溫度控制回路的耦合作用。

優選的，所述通過前饋補償解耦解除相鄰溫度控制回路的耦合作用，具體為:

獲取第j溫度控制段對第i溫度控制段的傳遞函數；其中，第i溫度控制段和第j溫度控制段為相鄰溫度控制段；

根據所述第j溫度控制段對第i溫度控制段的傳遞函數獲取相對增益和相對增益矩陣；

通過前饋補償控制器對相鄰溫度控制回路進行解耦。

優選的，所述獲取第j溫度控制段對第i溫度控制段的傳遞函數，包括如下步驟:

設輥道窯被控對象為：

其中，C為輥道窯熱容量，y為輥道窯溫度，q_s為單位時間內流出窯爐的熱量，且q_s＝ay，a為散熱系數，q為單位時間內流入窯爐的熱量；