加热炉燃烧控制稳定性的探讨
摘要：加热炉以温度控制为核心，引入鲁棒性，采用自学习的模糊数值化控制思路，以提高系统稳定性、和控制精度为目的。现场实际运行中，达到预期目标，保障了轧线的连续生产，对提高加热效率和企业经济效益具有积极的意义。
关键词：加热炉；温度控制；鲁棒性；模糊控制0引言影响加热炉炉膛温度的因素众多，传统PID控制难以实现温度的自动控制，因此，提高温度控制的鲁棒性，使控制系统适应各种工况，对提高系统稳定性和加热效率有重要意义。1工艺概况及控制系统配置加热炉采用蓄热式空气单预热燃烧技术，从炉尾到炉头分为换热段、预热段、一加热段、二加热段、均热段。每段设一定数量烧嘴，烧嘴设独立空气、煤气换向阀，采用交叉双限幅，定时燃烧换向。温度、燃烧控制系统的配置如图1所示，温控制系统如图2所示。T0、T、E、EC分别为设定值、实际值、偏差、偏差变化率。2控制系统鲁棒性理论及分析
f设备性能、测量误差和输入条件变化会引起模型参数变化，影响系统的稳定性。系统的鲁棒性允许存在一定不确定性，模型集也能实现预期控制。鲁棒∞控制理论基础设具有参数摄动和外部干扰的被控对象为1：AB1B2CD为已知标称库，△A△B适维的参数摄动阵，χ状态变量，ω外部干扰，μ输入量，z评价函数。且△A△B满足，FaFb已知定常矩阵，∑含有不确定性因素的矩阵，且。对于上述给定对象，设计控制器μKχ，则满足闭环系统的状态反馈控制器为：从上述定理可以看出，鲁棒∞控制可以保证存在参数摄动时系统保持稳定，且可以有效抑制干扰。由图1可知，在蓄热式加热炉控制系统中，PLC控制器、调节阀、温度传感器、燃烧模型的性能指标相当于鲁棒∞控制理论的矩阵A。煤气压力波动、炉门开启等外界影响因素，可针对工艺做调整，而煤气调节阀处于高温、多尘的恶劣环境，对调节阀性能影响大，把降低煤气调节阀性能下降所造成的影响作为提高系统鲁棒性的关键因素来考虑是可行的。实际现场情况也证明，该因素对系统鲁棒性的影响最大，3提高煤气调节阀的鲁棒性的分析煤气介质清洁度、长期使用致调节阀门在不确定的位置
f出现随机附加摩擦阻力等原因是煤气调节阀性能下降的主要原因1，同时加热炉属于较大滞后的控制系统，综合上述原因，结合熟练操作人员的经验，宜采用间断性的控制方式，采用自学习的模糊数值化控制思路，以炉膛温度为控制目标，根据实际工况和专家经验、模糊控制规则，调节修正使阀位r