基于泛布尔代数的富氧陶瓷窑炉脉冲燃烧控制系统设计
基于陶瓷窑炉温控的模糊预测控制系统的应用
烧成带 的两边相错装有多个烧嘴 , 首尾各有一 台助燃风机 , 接到每个烧嘴前 , 且设有助燃风管调节 阀门, 燃料燃烧的火焰影响着烧成带的烧结温度。 预热带并没有加热源 , 但安装有一个大的排风 机, 在预热带形成一个负压环境 , 这样 , 烧成带 的热 量在气压 的作用下流 向预热带 , 以此将预热带 的温 度提高到适当的温度范围内。 冷却带采用鼓风冷却, 将热量带 出, 产品本身冷
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20 06年第 6期
工业 仪表 与 自动化装置
・ 3- 5
基 于 陶 瓷 窑 炉 温 控 的模 糊 预 测 控 制 系统 的应 用
戴璐平
( 武汉工程大学 电气信息学院, 湖北 武汉 40 7 ) 30 3 摘要 : 针对陶瓷窑炉热容量大、 滞后量大、 非线性等特点 , 出了一种将模糊控制与预测控制相 提 结合的控制算法, 增强了算法的跟踪与抗干扰能力。仿真结果表明, 这种方法与传统的PD控制相 I 比, 具有较 高的稳 态精度和动态特性。
制方法的研究
烧成带 温度控 制 工艺 流 程 如 图 1所示 , 烧成 带
喷嘴 口的温度受燃气 、 助燃 风和辊道传送速度的共
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・
5 ・ 4
工业 仪表与 自动化装置
却 后 出窑 。
制对象的大滞后 、 非线性等特点 。
l 陶瓷窑煅烧工艺及控制要求
1 1 陶瓷 煅烧 工艺 .
因此 , 烧成带喷嘴出 口的温度控制以及预热带 和冷却带的炉压控 制成 为陶瓷生产环节的 主要环 节 。以下仅就烧成带喷嘴出口的温度控制 ( 以一点
为例 ) 进行讨 论 。
陶瓷 窑炉煅 烧过 程分 为 3部分 : 预热带 、 成带 烧
300MW富氧煤粉燃烧锅炉机组仿真模型研究的开题报告
300MW富氧煤粉燃烧锅炉机组仿真模型研究的开题报告一、研究背景和意义富氧燃烧技术已经被广泛应用于热电公司的燃煤发电系统中,以提高热电厂的能效和降低排放。
随着技术的不断发展,研究越来越多的富氧燃烧锅炉技术和选用优化的富氧燃烧锅炉机组,以提高热电厂的经济性和环保性。
而针对这些富氧燃烧锅炉机组,研究并掌握其工作特性,提高其运行效率和经济性,将具有非常重要的研究意义和实际应用价值。
二、研究现状和发展趋势在富氧燃烧锅炉领域,国内外已有不少相关研究,主要聚焦于富氧燃烧锅炉的关键技术研究、模拟模型研究和优化设计研究等。
目前已发展出多种富氧燃烧锅炉技术,如燃烧氧气技术、空气预热技术等等。
而在燃烧氧气技术中,阀门调节气体过量系数控制技术已经成为主流,受到了广泛关注。
空气预热技术则是燃烧过程中的一种重要的节能技术,其研究重点在于预热空气和进一步增加燃烧效率。
在模拟模型研究方面,由于生产实验室中的原型设备不易进行调试和实验,因此建立相关的仿真模型特别重要。
基于现有研究成果,研究单位已经对目前富氧燃烧锅炉进行了仿真分析研究,取得了不错的效果。
三、研究目的和内容针对上述研究现状和需求,本研究拟建立一套富氧煤粉燃烧锅炉机组仿真模型,以掌握富氧煤粉燃烧锅炉机组的关键工作特性和性能,从而把锅炉运行效率和经济性调整至最佳状态。
具体研究内容包括:1.研究锅炉的燃烧过程及其影响因素,以建立理论模型。
2.研究锅炉的动态特性及其控制策略,以建立控制模型。
3.基于理论模型和控制模型,建立富氧煤粉燃烧锅炉机组仿真模型。
4.使用仿真模型进行分析,优化煤粉的选择、燃烧温度、燃烧时间等参数,以提高煤粉燃烧效率和经济性。
四、研究预期成果通过本研究,预计可以建立一套完整的富氧煤粉燃烧锅炉机组仿真模型。
该模型将拥有较高的仿真准确度和可行性,并可用于进行多种不同的实验分析。
同时,该研究成果还将具有较高的操作指导意义和实用价值,拓展富氧燃烧锅炉机组的应用范围,促进其发展和应用。
毕业设计76基于模糊PID控制的电阻炉温度控制系统
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)引言 (1)1炉温控制系统结构及工作原理 (2)2模糊控制器的设计 (3)2.1输入、输出的模糊化 (3)2.2模糊控制规则 (4)2.3模糊推理 (5)2.4模糊判决 (5)2.5数字PID算法 (5)3利用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器过程 (6)3.1利用MATLAB模糊推理工具箱编辑模糊控制器过程 (6)3.1.1编辑模糊变量及变量的隶属度函数 (6)3.1.2编辑输入、输出变量的隶属函数 (6)3.1.3编辑模糊控制规则 (6)3.1.4模糊控制的生成 (7)3.2仿真模型的建立 (7)3.2.1对仿真结构图进行说明 (7)3.2.2注意仿真前,先进行部分设置 (8)3.3仿真结果 (8)4MATLAB与VC++的混合编程介绍 (9)5温控制系统软件的介绍 (11)5.1软件实现功能 (11)5.2界面简介 (11)6模糊PID控制ActiveX控件的编制 (12)致谢 (13)参考文献 (13)附录A (13)基于模糊PID控制的电阻炉温度控制系统摘要:电阻炉是一个特性参数随炉温变化而变化的被控对象,炉温控制具有大惯性、大滞后、时变性的特点。
传统PID难以达到较高要求,故本文应用一种参数自适应模糊PID 控制方法,根据系统误差E和误差变化率EC对参数的要求在线整定PID参数KP、KI、KD。
在用SIMULINK仿真过程中,该控制器比常规PID具有良好的动、静态特性。
简介了Matlab与Visual C++联合编程技术,采用Matlab与Visual C++联合编程和ActivcX技术将模糊PID控制ActivcX控件嵌入VC控制系统中,可使炉温准确快速地跟随设定值。
另外,该系统可实时直观显示温度值和炉内加热电压值。
关键词:电阻炉温度控制系统 ; 自适应 ; 混合编程 ; ActiveXThe Application of Fuzzy-PID inTemperature Control of Electric Resistance FurnaceStudent majoring in Automation Zhao LiTutor Shi XunwenAbstract:As the model parameters of resistance furnace vary with temperature , it show some character of big inertial,pure delay and inconstancy. The traditional method can't meet the higher technological requirements. Therefore,this paper applies a Parameter Self-tuning Fuzzy PID Controller's method to rectify the parameters of PID controller online to meet the command in the case with variational error and its variance ratio .Based on the simulink, a powerful simulation platform, the practice proves that the method has better steady accuracy and tracking performance than the traditional.The ActivcX along with the union programming technology of Matlab and Visual C++ was introduced and be used to realized the Fuzzy-PID controller, which can make the initial temperature of electric resistance furnace followed by current temperature quickly and exactly. Therefore, the temperature and voltage are also applied in the control system pane.Key words:Temperature Control system of Electric Resistance Furnace; self-adaptation; union programming ; ActiveX引言PID控制具有结构简单、稳定性能好、可靠性高等优点,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。
毕业设计(论文)-基于模糊控制算法的锅炉燃烧控制系统的研究模板
基于模糊控制算法的锅炉燃烧控制系统的研究摘要模糊控制是一种以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为数学基础的新型计算机控制方法。
由于它不依赖于被控对象的精确数学模型,而是模拟人的思维方式来实施控制,因而对于锅炉燃烧的控制就具有了传统PID控制所无法比拟的自适应能力。
本文以2台50t/h燃煤锅炉的燃烧控制为课题,以改进原有PID控制为目的,以当前发展比较迅速的模糊控制理论为手段,提出了采用8051单片机控制变频器改变给煤机、引风机和送风机转速的设计方案,实现了燃烧过程的计算机控制。
系统对锅炉燃烧进行监控,通过传感器采样信号,计算是否达到最佳含氧量、最佳风煤比,来控制给煤量、引风量和送风量,使燃烧达到最佳热效率和提高锅炉运行的经济效益。
用MATLAB对应用模糊自整定PID控制器的锅炉燃烧控制系统模型进行仿真研究。
针对锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的控制对象,采用传统的PID控制,效果不佳。
结合模糊控制理论和PID控制,本文提出用模糊自整定控制器实现对锅炉的控制。
并利用MATLAB仿真工具对模糊自整定PID控制器的性能作了初步研究。
仿真结果表明,明显优于传统PID控制,具有超调量小、过渡时间短、稳定性好、适应性强等特点,能够达到预期的控制效果。
关键词:锅炉;模糊自整定控制;单片机;系统仿真Research On The Boiler Burning Control System Based On Fuzzy Control AlgorithmAbstractFuzzy control is a fuzzy set theory,fuzzy linguistic variables and fuzzy logic mathematical basis of the new computer-controlled method. Because it does not rely on accurate mathematical model of the controlled object,but simulate human thinking to implement a control,thus for boiler combustion control is having the adaptability of traditional PID control can’t match.In this paper,two 50t/h coal-fired boilers’ burning control system was studied as its thesis,the primary PID controller was improved as its purpose,and fuzzy control theory developed rapidly at Present was applied as its means. The design scheme is that controlling transducers change rotate speed of supplying coal electromotor,fan,and blower using 8051 micro-controller. It realized computer control of burning process. This system finished supervisory control of boiler burning,sampled signals through sensor and calculated the signals whether reached the best content of oxygen and the best wind-coal ratio. Using it controls the quantity of coal,entering wind and sending wing for reaching the best thermal efficiency of burning and improving economy benefit of boiler running. Simulation of boiler burning control system was also performed to study the controller’s self-adaptive fuzzy control by MATLAB.Aiming at the nonlinear object of boiler with instability parameter and difficult building math model,using traditional PID controller can’t reach the best effect. Combining fuzzy control theory and PID control,an adaptive controller to control boiler is proposed in this paper. And the capability of the self-adaptive fuzzy controller was studied using MATLAB simulation. Simulation result shows Fuzzy-PID is better thanPID controller. Fuzzy-PID has many characteristics,such as small exceeded value,short transition,better stability and strong adaptability etc,and can reach anticipative control effect.Keywords:boiler;self-adaptive fuzzy controller;SCM;simulation目录摘要 .................................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................. I I 第1章绪论 .. (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究对象及设计内容 (2)第2章链条燃煤锅炉的控制 (4)2.1 链条燃煤锅炉系统的简介 (4)2.1.1 燃煤链条锅炉的结构 (4)2.1.2 锅炉工作过程 (5)2.1.3 锅炉的主要控制系统 (6)2.2 锅炉燃烧系统的动态特性 (6)2.2.1 燃料传送过程 (6)2.2.2 燃料燃烧过程 (7)2.2.3 蒸汽形成过程 (7)2.3 锅炉供暖系统的控制要求 (7)2.4 锅炉燃烧控制系统框图 (9)2.4.1 给煤调节系统的设计 (9)2.4.2 送风调节系统的设计 (12)2.4.3 引风调节系统的设计 (13)2.4.4 炉膛负压调节系统 (14)2.5 计算机控制系统 (14)2.5.1 计算机控制系统一般概念 (14)2.5.2 计算机控制系统设计原理 (15)第3章控制算法 (16)3.1 引言 (16)3.2 PID控制 (16)3.3 模糊控制 (18)3.3.1 模糊控制器 (18)3.3.2 模糊控制系统原理框图 (20)3.4 模糊—PID复合控制 (20)3.4.1 PID参数模糊自整定控制原理 (21)3.4.2 PID参数Fuzzy整定模型 (22)3.4.3 模糊自整定PID控制器 (23)3.5 简化的模糊—PID控制 (24)3.5.1 二维模糊控制 (25)3.5.2 三维模糊控制 (26)3.6 链条锅炉燃烧控制方案 (27)第4章系统硬件设计 (29)4.1 硬件结构 (29)4.2 系统功能 (30)4.3 硬件配置 (31)第5章软件设计 (35)5.1 软件设计原则 (35)5.2 软件实现功能 (35)5.3 主程序流程图 (36)5.4 锅炉点火子程序 (37)5.5 A/D采样子程序流程图 (38)5.6控制算法子程序流程图 (39)第6章系统仿真 (40)6.1 仿真工具介绍 (40)6.2 供暖锅炉燃烧控制系统仿真 (40)第7章结论 (43)7.1 设计完成的主要工作 (43)7.2 尚待完善的工作 (43)参考文献 (44)谢辞 (45)第1章绪论1.1引言随着城市建设的迅速发展,北方地区冬季供热面积的不断扩大,如何科学有效的控制和管理供热系统,提高供热的经济效益和社会效益,成为当前急需解决的重要课题。
基于MATLAB的陶瓷窑炉模糊控制系统计算机仿真
取得 了良好的效果 。
2 模 糊控 制 器的 建 立
陶瓷窑炉控制系统如图 1 所示 。控制器采用本文所设 计 的模糊控制器 。
具箱集成度高, 内容丰富, 基本包括了模糊集台理论的各个方 面, 其功能强大和方便易用的特 点得到了用 户的广泛欢迎
提 供 了利用 图形界 面 (U) c I对 模蝴 系统的高层属性 的编辑 、 修改功 能 , 些属性 包括输 人 这
界 面如 图 2 所示
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20 O2年 第 2期
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图 1 控 制 系统 结构 框 图
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基于PID脉冲自动控制的梭式窑燃烧系统设计
过 调解 阀组 送 入 燃 烧 器 , 燃烧 开始 。 ( 2 ) 燃 烧 器 功 率 调 节
按照预 先设定 的升温 曲线 , 经P L C 运算 , 输 出 信 号 送 给 电 磁阀 , 电磁 阀 接受 P L C 的信 号 , 实 现 电磁 阀 的开 关 , 控 制燃 烧 器
的 大 小火 以及 开关 时 间 。 当检 测 温 度 与 设 定 温 度 偏 离 时 , P L C 系 统控 制 燃烧 器 的燃 烧 功 率 调 节 炉 内温 度 。 升温曲线 1 : 室 温 一1 6 O ℃, 在 1 6 0 ℃保温 3 0 mi n 1 6 0 o C~ 2 9 0  ̄ C, 在2 9 0  ̄ C保 温 2 0 mi n 2 9 0 %  ̄  ̄ 3 5 0  ̄ C, 在3 5 0  ̄ C 保温 6 0 mi n 3 5 0 ℃ ̄ 4 1 6  ̄ C, 在4 1 6  ̄ C 保温 6 0 mi n
b y R J 一 4 5 ( A c o mmu n i c ti a o n p r o t o c o 1 ) . AMAD 41 1 8 a d o p t s t h e MOD B US R T U( A c o mmu n i c a t i o n p r o t o c o 1 )t o r e a l i z e c o mmu n i . c a t , o n wi t h P L C. T h e k i l n a t mo s p h e r e i s c o n t r o l l e d b y p u l s e v a l v e s s wi t c h s t a t e ( P I D)
富氧燃烧技术介绍ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三、富氧燃烧技术节能机理
4、降低燃料燃点温度,燃尽时间降低
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
二、富氧燃烧技术概况
富氧燃烧技术主要由3 个基本步骤组成:空气分离、O2/ CO2 燃烧和烟气压缩与脱水。
95%以上
70%的CO2 其余为水
二、富氧燃烧技术概况
CO2利用方式
EOR
BCBM
Ocean Storage
Deep Saline Aquifer
Enhanced Oil Recovery.美国应
用最为广泛, 2003年世界有84 个工程应用项目。
Enhanced Coal Bed Methane.获 取不可开采的煤
层中的天然气。 CBM应用广泛, 而BCBM很少。
四、SOx的析出特性
研究发现:在O2/CO2气氛下,烟煤燃烧的SO2总生成量比在 同等O2 浓度的空气气氛下小。
从已有的实验中,发现在高O2/CO2烟气循环方式下SOx的排 放量比空气助燃要低,燃料中的硫转化为SO2的比率分别是64 %(O2/CO2)、92%(AIR)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
富氧低NOx煤粉燃烧器及其应用[发明专利]
专利名称:富氧低NOx煤粉燃烧器及其应用专利类型:发明专利
发明人:颜碧兰,汪澜,齐砚勇,宋军华,张坤悦申请号:CN201410064479.5
申请日:20140225
公开号:CN103791495A
公开日:
20140514
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种富氧低NOx煤粉燃烧器及其应用,涉及一种水泥窑炉用的煤粉燃烧器。
本发明的特点是在燃烧器的喷头装有缩放式喷嘴。
该燃烧器利用缩放式喷嘴可以使外风风速达到超音速,并且通过该燃烧器为富氧气体。
燃烧器喷射的气流速度愈高,N和O在火焰高温区滞留时间就很短,形成NOx 的机率也减小;较低的一次风量使火焰高温区含氧量降低,其高速直流风能迅速均匀地分散煤粉到热气流中,这样既可以缩小燃烧器前端的超高温区,又能缩短煤粉和热气流在火焰高温区的停留时间,从而降低NOx生成量。
通过富氧燃烧及旋流风控制,可形成富氧的氧化火焰区和富燃料的还原火焰区,进而在保证热力强度、高效燃烧的同时,实现了NOx的减排。
申请人:中国建筑材料科学研究总院
地址:100024 北京市朝阳区管庄东里1号
国籍:CN
代理机构:北京尚诚知识产权代理有限公司
代理人:鲁兵
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富氧与助燃剂燃烧PLC自动控制系统【毕业作品】
B I YE SHE JI(20届)富氧与助燃剂燃烧PLC自动控制系统所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要摘要在当今社会能源问题就是发展问题。
由于石油资源大部分都在中东,并且按照世界目前的石油消耗速度,世界上石油资源将会在50年内耗尽;并且石油价格近几年波动很大,不利于我国经济发展。
虽然我国的石油资源产量不高,但是我国的煤炭资源储量比较丰富,因此煤炭的燃烧效率在我国的经济发展中占据着重要的地位。
考虑能源的未来发展,煤炭也会在我国的经济中继续保持领先地位,因此研究煤炭的燃烧问题对于我国的经济发展具有重大意义。
为了提高锅炉的燃烧效率,本论文采用触摸屏、西门子PLC控制器、变频器等构成自动控制系统,通过DCS系统上位机给定的煤粉的给定量,采用PID控制计算助燃剂的配比和富氧空气的需量,调节富氧真空泵的转速和反应罐混合液的浓度,然后调节混合助燃剂真空泵的转速,实现混合助燃剂和富氧气体跟随炉膛内的煤粉进给量,提高燃烧效率。
自动控制系统下位机方面主要有三部分组成:现场仪表(反馈装置),控制部分(PLC),执行部分(电磁阀、电机)。
为了便于管理自动控制系统上面还有工控机,还有人机界面便于控制。
西门子S7-200 PLC因其极佳的性价比,并且在中国的使用比较广泛,所以系统控制部分采用西门子S7-200 PLC,下位机编程可以利用SETP –Micro-/MIN V4.0梯形图,功能图,还有逻辑语言编程,进行编程。
关键词:PLC;燃烧控制;PID控制系统;燃烧效率IAbstractAbstractEnergy issues is development issues in today's society . As most of the oil resources in the Middle East, and in accordance with the world's current oil consumption rate, the world's oil resources will be exhausted in 50 years , and oil prices in recent years, volatile is not conducive to China's economic development . China's oil resources production is not high , but China's coal resources and reserves is rich, the combustion efficiency of coal occupies an important position in China's economic development. Consider the future development of energy, coal will continue in the economy of our country to maintain its leading position. Study of coal combustion is of great significance for China's economic development. In order to improve the combustion efficiency of the boiler, the paper using the touch screen of Siemens PLC controller, inverter and other automatic control systems, and coal through the DCS system host computer given to the quantitative, using PID control calculation accelerant ratio and rich oxygendemand of the air, adjust the speed and the concentration of the reaction tank mixture of oxygen-rich vacuum pump, then adjust the speed of the vacuum pump of the mixedoxidizer mixed oxidizer and oxygen gas feed rate to follow the pulverized coal inside the furnace, to improve combustion efficiency .The automatic control system mainly consists of three parts: field instruments (feedback devices), the control part (PLC), operative (solenoid valves, motors). In order to facilitate the automatic control system above the IPC, the man-machine interface to facilitate controlled. Siemens S7-200PLC because of its excellent value for money, and use a wide range of system control part of the Siemens S7-200 PLC bitmachine canbe programmed to take advantage of the SETP -Micro-/MIN V4.0 ladder diagram, function chart there is logic programming language, programming. Key words: PLC; combustion control; the PID control systemII目录目录摘要 (I)A BSTRACT (II)目录 (II)第一章绪论........................................................................................... - 1 -1.1选题背景.. (1)1.2研究的目的和意义 (1)1.3锅炉燃烧国内外发展现状 (1)1.4主要内容及安排 (2)第二章控制系统综述和控制方案的确定 .............................................. - 3 -2.1系统的主要设计指标与参数. (3)2.2系统的工作原理及组成 (3)2.3系统总体构件图 (4)2.4系统PID控制器原理介绍 (5)第三章控制系统的电气控制柜设计方案 .............................................. - 8 -3.1电气连接图. (8)3.2电气安装图 (8)3.4PLC概述 (9)3.4.1 PLC的产生与发展 .......................................................................... - 9 -3.4.2 PLC的特点.......................................................................................- 10 -3.4.3 PLC的组成与基本结构................................................................ - 11 -3.5控制器的选型及控制部分模块设计 . (12)3.5.1 S7-200的简述 ............................................................................... - 12 -3.5.2 基本单元、扩展单元及系统构成.................................................- 12 -3.6富氧机工作原理 (14)3.7PLC输入输输出端口设置 (14)II目录3.8传感器模块介绍 (15)3.8.1 涡轮流量计 ......................................................................................- 15 -3.8.2 UHZ-25型磁浮子液位计............................................................. - 16 -3.9电源模块和电磁阀,接触器电气连接图 (17)第四章控制系统软件设计..................................................................... - 19 -4.1STEP7介绍 . (19)4.11 STEP 7 V4.0的界面..........................................................................- 19 -4.1.2 西门子STEP 7 V4.0简介 ..............................................................- 19 -4.2控制框图 (20)4.3系统的整体设计概念 (21)4.4典型模块介绍 (21)第五章触摸屏控制介绍 ........................................................................ - 24 -5.1自动操作界面. (24)5.2参数设置 (25)5.3制氧 (25)5.4报警 (26)5.5使用触摸屏操作注意事项 (26)总结.................................................................................................... - 28 -致谢.................................................................................................... - 29 -参考文献 .............................................................................................. - 30 -附录........................................................................................................ - 31 -III第一章绪论第一章绪论1.1 选题背景能源问题一直是世界经济发展中的重大问题,尤其对中国这样的发展中国家,要实现民族的复兴,工业的现代化,必须处理好能源问题。
小波基预测函数控制在陶瓷烧成温度控制中的应用
小波基预测函数控制在陶瓷烧成温度控制中的应用侯宁;费树岷【摘要】For ceramic firing kiln with large delay,nonlinear and uncertain characteristics,proposed a predictive functional control method based wavelet function to control firing temperature of the ceramic.Firstly,the basic principle of ceramic firing temperature predictive function control has been given.Then using wavelet multi-scale analysis and compact sup-port local characteristics as a basis function of the selected wavelet function,according to the requirements of the approach requires flexibly set the number and location of distribution of wavelet basis function,in ensuring the overall optimal per-formance of the system while taking into account local key requirements.Theoretical analysis and simulation show that compared with the general method of PFC,the dynamic characteristics and control accuracy,anti-interference,etc of this control method has obviously improved.%针对陶瓷烧成窑炉具有大纯滞后、非线性及不确定性等特点,提出一种基于小波基函数的陶瓷烧成温度的预测函数控制方法,推断出陶瓷烧成温度预测函数控制的基本原理;利用小波的多尺度分析和紧支局部特性选取小波函数作为基函数,根据逼近要求灵活设置小波基函数的个数及位置分布,在保证系统整体优化性能的同时又满足了局部重点要求;理论分析和仿真表明,该控制方法与普通PFC方法相比,在动态特性、控制精度、抗干扰等方面具有明显的促进作用。
基于自适应模糊控制策略的加热炉燃烧优化模型
基于自适应模糊控制策略的加热炉燃烧优化模型崔桂梅;张鹏飞【摘要】According to the complexity of the heating furnace combustion system and parameter uncertainties and nonlinear, and a steel company reheat furnace control process has some problems* this paper based on the analysis of furnace temperature change respectively, gas calorific value and gas flow relationship, and gas flow, the flue gas calorific value, oxygen levels and air ?fuel ratio on the basis of the relationship, established the reheating furnace combustion optimizing model, proposed a strategy based on adaptive fuzzy control method. Simulation results show that the application of the model to realize the optimization of the combustion process control, improved the performance of the heating.%针对加热炉燃烧系统的复杂性、参数不确定性和非线性,以及某钢铁公司加热炉燃烧控制过程存在的问题,本文在分别分析炉温变化、煤气热值与煤气流量关系,以及煤气流量、煤气热值、烟道含氧量与空燃比关系的基础上,建立了加热炉燃烧优化模型,提出了基于自适应模糊控制策略的的方法;仿真结果表明,该模型的应用实现了燃烧过程的优化控制,提高了对炉温控制的性能.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(020)010【总页数】4页(P2669-2672)【关键词】加热炉;燃烧过程;自适应模糊控制;煤气流量【作者】崔桂梅;张鹏飞【作者单位】内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言加热炉是轧钢行业中最重要的设备之一,其控制目标是在满足轧机开轧所要求的钢坯温度分布的前提下,实现最小的钢坯表面烧损和能耗的经济指标(优化的目标)。
富氧燃烧技术在马蹄焰窑炉上的应用探讨
富氧燃烧新技术在马蹄焰玻璃窑炉上的应用探讨一、膜法富氧原理:膜法富氧技术是利用高分子材料的一些本征特性,如对不同气体分子具有不同的选择渗透性能,和高分子材料的特殊加工性能,科技人员将一些特殊的高分子材料研究加工成为具有工业应用价值的气体分离膜和膜原件。
选用高分子材料,经特殊工艺加工成复合膜和膜原件,能够将空气中的氧从21%富集到30%,且具有超高气体透量(与玻璃态高分子膜相较),单位面积/单位时刻/单位压力可产富氧(30%)4Nm3/m2?h?bar,与深冷法制氧和变压吸附法制氧(折合成相同浓度)相较,膜法的制氧本钱最低。
二、富氧燃烧原理:富氧燃烧目的就在于使燃料充分燃烧,并有效地充分利用燃烧生成的数量。
燃烧的工艺与炉窑效率有着相当重要的关系。
燃烧是由于燃料中可燃分子与氧分子之间发生高能碰撞而引发的,因此氧的供给情形决定了燃烧进程完成的是不是充分。
在常规空气助燃的燃烧系统中,这种高能碰撞作用受到占空气成份近五分之四不助燃的氮分子阻碍,减少了氧分子与燃料可燃分子之间的碰撞机遇,直接阻碍燃烧效率的提高,不仅如此,氮还在炉窑中吸收大量的热量在废气中排掉造成热损失,浪费能源。
采纳比常规空气含氧量高的空气助燃称富氧燃烧,它有提高火焰温度、加速燃烧速度、降低燃料燃点温度、增加热量利用率的特点。
三、马蹄焰玻璃窑炉描述:马蹄焰玻璃窑炉以价钱低廉的发生炉煤气(油或天燃气)为燃料,不但提高了熔化质量,且大大节约了燃料本钱。
该炉型设有合理的蓄热室结构,提高了热能利用率和工作效率。
在蓄热室设计时,是让烟气直接通过蓄热室进入烟道,而蓄热室是一个用耐火材料砌成的空心格子的加热室。
当发生炉煤气和空气通过蓄热室时预热空气和煤气,一路进入小炉内彼此混合和预燃。
使燃料释放出更多的热量。
烟气在蓄热室反复上升与下沉的进程中,热量被格子砖充分吸收并蓄积,有部份热量被废气所带走,大部份热量被充分利用到工作中去。
四、富氧燃烧技术在发生炉煤气马蹄焰璃熔窑炉上的应用马蹄焰玻璃窑炉局部富氧助燃是很有必要的,也是可行的。
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图2各烧 嘴的工作顺 序图
这六 个烧 嘴从 空 间位 置上 被分 为三 组 :烧嘴 1 烧嘴 6 和 ;烧 嘴2 和烧 嘴5 ;烧 嘴3 和烧 嘴4 。工作 的 时候 ,每 一组 的两 个烧 嘴 轮流 工 作 ,以此来 加 剧 窑 内 的热气 流紊 乱 ,进 一步 提 高温 度 的均 匀 性 。 各烧 嘴工 作 的时序 如 图2 所示 。 每一 个 烧 嘴都 由一 个 电动 阀 门和一 个 电磁 阀控 制 ,电动 阀 门 用 于 控 制 烧 嘴 的 燃 烧 功 率 , 电磁 阀用 于 控 制 烧 嘴 的通 断 比 。设 P ( 1 为烧 嘴 的燃烧 功率 ,Np l ,燃气 阀 为满 开度 ,烧 嘴 0 ) =时 的输 出功 率达 到 最 大 ;k( -_ )为 电磁 阀 的通 断 比 ,表示 烧 嘴 0k 1 << 在 一个周 期 内的开 通 时间 。 通 常情 况下 ,采 用脉 冲燃 烧技 术 时 ,烧嘴 的燃 烧功 率p 往往 为 固定值 ,仅 通过 改 变通 断 比 实 现温 度 的控制 。这种 方法 只需 要 来 控 制一 个参 数 ,控制 简单 ,但 对燃 烧功 率p 的选 择存 在 以下 两个 问 题 :① 若 较 小 ,则 即便保 持七 l 值 一 ,窑炉 的升 温段 都会 变 得非 常 缓 慢 ,不满 足 系统快 速性 的要 求 。另外 ,过J lp 还 可能 会 引起 l ̄ 值 , 点 火方 面 的问题 。② 若 值较 大 ,则 当窑 炉进 入恒 温控 制 阶段 时 ,
啡 l 一 ” 一
烧嘴 2
雹晰 3 … …
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场的均匀分布 ,容易产生局部热点 ,会使得陶瓷成品出现 烧 嘴 6
缺陷。 梯嘴 5 本 文 针对 连 续 燃烧 技 术 的不 足 之处 ,给 出 了一 种基 于 ~ “ 一
关键词 泛布 尔代数 ;脉冲燃烧;富氧 陶瓷窑炉
中圈分类号 T 2 3 文献标识码 A 文章编号 17 — 6 1 ( 1) 1 0 8 — 2 P 7 6 3 9 7 一2 2 5 — 0 8 0 0 0
富氧 陶 瓷 窑 炉 采 用 高 浓 度 氧 作 为 助 燃 介 质 的 陶 瓷 窑 炉 。 国 内 的富 氧 陶瓷 窑炉 通 常都 采 用连 续 燃烧 技 术 ,其 燃 烧 器 阀门 的开度 主要 通过 单点 PD I 控制 器 进行 控制 。 由于窑 炉温度是一个大惯性 、纯滞后 的环节 ,加之燃料流量控制 的 非 线性 ,采 用连 续燃 烧 技术 的控 制 系统 往往 难 以实现 对 温 度 的精 确 控 制 。另外 ,连续 燃 烧 技术 难 以 实现 窑 内温 度
图3控制 系统 的结 构图 表3控 制效果 比较
2 基于泛布尔逻辑的通断比控制
控 制 系统 的结 构 图 如 图 3 示 。其 中 ,恒温 段 泛 布 尔 逻 辑控 所 制 器 的输入 变 量 为 温度 误差 和误 差 变 化率E D,逻 辑 控制 器 的输 出 为烧 嘴的通 断 比k 。根据 温度 误差 E 和误差 变 化率E D的范 围 ,结 合 实验 和工 程 实 践 的经 验 ,可 得 逻辑 控制 规 则 的符 号 表 ,如 表 1
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泛布尔代数的富氧 陶瓷窑炉脉冲燃烧控制系统的设计 , 该 烧 嘴 4
系 统 采用 新 型 的脉 冲燃 烧 技 术 ,并 通 过泛 布 尔逻 辑 代 数控 制 脉 冲 占空 比 ,以减 小窑 炉 温 度 的超 调量 ,并改 善 窑 内温 度 场 的分布 。 1脉冲燃烧技术 的实现 图 1 示 即为被 控 富氧 陶瓷 窑炉 窑体 上六 个烧 嘴 的分 布图 ( 所 虚 线 所示 为 背面 的烧嘴 )。
图1富氧 陶瓷窑炉 的烧 嘴分布 图
表 1逻辑控制 规则 的符 号表
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-
03 k A .< <0 03 k 4 .< <0 05 k 0. .< < 6 06 k 0. .< < 7
03 k 0. .< < 4 03 k . .< <04 05 k . .< <06 06 k . .< <07
应 用 方 法 论
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功率 p 的情 况 下 ( 不可 调 节 的烧 嘴 相 当 于 对 P 1 值 将 会 变 得非 常小 ,加 之 P C ), L 等 设备 的通 信延 时 ,将会很 难对 温度 实 现精确 控制 。所 以在 此采 用功 率可调 的烧 嘴 ,在 升 温段 增 大燃 烧 功 率p 以增 加 系 统 的快 速 性 , 在恒 温段 适 当降低 ,从 而使得 占空 比腰 值 容易 实现 ,温 度控 制的精 确性 更高 。 对窑 炉温 度 的控制 主要是 恒温 段 对通 断 比七 的控制 ,通 断 比k 的大 小 由泛布 尔 逻辑 控 制器 来决 定 。
8 8
应 用 方 法 论
2宰9 科2嵩蟊 0年 期 第 1
基于泛布尔代数 的富氧 陶瓷窑炉脉 冲燃烧 控制 系统设 计
郎建勋
( 湖北民族学院信息工程学院 ,湖北恩施 4 5 0 4 0 0)
摘 要 本文针 对富氧 陶瓷窑炉连 于泛布 尔逻辑代数 的富氧 陶瓷窑 炉脉冲燃烧控
、
制 系统的设计。首先阐述 了脉冲燃烧控制的 实现 方式,其 次根据 实验和工程实践的经验 ,确定 了泛布尔逻辑代 数规 则,最后
对控制效果进行 了分析。分析结果表 明 , 用基 于泛布 尔逻辑代数的脉冲燃烧控制 系统 ,可以在改善 系统性 能的同时,使得 采
温 度 场 的 分 布 更 为 均 匀 ,控 制 效 果 良好 。
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由于此 时 的温度 误差 小 ,所 以在较 大 的燃烧