[發明專利]一種基于模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制方法

有效

• 申請號: 202010344618.5
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111647701B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 楊錚;潘鵬;李永華;宋林昊
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;邯鄲市邯鋼集團信達科技有限公司
• 主分類號: C21B9/00
• 分類號: C21B9/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

1.一種基于模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制方法，其特征在于包含以下步驟：將燃燒期間共劃分五個階段，分別是點火階段、快升階段、頂溫控制階段、煙溫速度控制階段和悶爐階段，在不同階段采用不同的策略和空燃比進行燃燒；

點火階段采用適量的煤氣量和空氣量，用來穩定燃燒狀態；快升階段采用較大的煤氣量和空氣量，達到快速升頂溫的目的；頂溫控制階段是在頂溫升至目標值附近時，采用模糊控制器穩定頂溫；煙溫速度控制階段是在燃燒后期以煙溫升溫速度為反饋值進行速度控制，保證剛好在規定燃燒周期到時的時刻達到目標煙溫；如果某種原因造成延期供風，悶爐階段以最小流量維持悶爐模式；

頂溫控制階段：在工藝允許的時間內，控制頂溫穩定于目標頂溫，且使用的煤氣較少；使用模糊控制算法，控制器的輸入為頂溫誤差E和頂溫誤差的變化量EC，輸出控制量為ΔU(k)，ΔU(k)×k_u＝Δu(k)，而Δu(k)+u(k-1)＝u(k)，即空氣流量給定，再通過空燃比計算出煤氣流量設定值；

煙溫控制階段：控制煙溫穩定上升，當該爐燃燒周期結束時，實際煙溫正好上升到目標煙溫，不需要進入悶爐階段；使用模糊控制算法，控制器的輸入為煙氣的溫升速率偏差E及煙氣溫升速率變化量EC，輸出控制量為ΔU(k)，ΔU(k)×k_u＝Δu(k),而Δu(k)+u(k-1)＝u(k)，即空氣流量給定，再通過空燃比計算出煤氣流量設定值；

模糊變量隸屬函數：

設定模糊變量E的模糊論域為[-3 3]，并將其量化為7個等級{-3-2-10+1+2+3}； 設定模糊變量EC的模糊論域為[-2 2]，并將其量化為5個等級{-2-10+1+2}； 輸出模糊變量ΔU的模糊論域為[-3 3]，并量化為7個等級{-3-2-10+1+2+3}； 設定模糊變量的語言值集合；

設定輸入模糊變量E和輸出模糊變量U的語言值集合為：負大(NB)，負中(NM)，負小(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)七級語言變量； 設定輸入模糊變量EC語言值集合為：負大(NB)，負小(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正大(PB)五級語言變量；

量化因子和比例因子：

設定拱頂溫度煙氣溫度上升速率輸入模糊變量E的模糊論域：[-3 3]，假設拱頂溫度實際論域e：[-30 30]、煙氣溫度上升速率實際論域e：[-3 3]；

設定拱頂溫度煙氣溫度上升速率輸入模糊變量EC的模糊論域為[-2 2]，假設拱頂溫度ec實際論域：[-20 20]、廢氣溫度上升速率變化率實際論域ec：[-2 2]；

設定拱頂溫度煙氣溫度上升速率輸出模糊變量ΔU的模糊論域：[-3 3]，假設實際論域Δu：[-3 3]；

根據以上設定，量化因子和比例因子的計算式如下：

拱頂溫度量化因子拱頂溫度比例因子

煙氣溫度上升速率量化因子煙氣溫度上升速率比例因子