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1前言 加热炉是轧钢车间必备的工艺设施，作用是将钢坯加热后送往轧机进行轧制。加热炉的主要技术指标为加热温度和能耗两项。板坯质量的好坏直接关系到经济效益，因此炉温控制对提高加热炉寿命，提高板材成材率、降低钢坯烧损、提高成材率、节能降耗等有重要意义。在加热炉控制温度系统中，通常将加热炉分为预热段、加热段和均热段等3个温度区段来进行统筹温度控制。整个控温系统通常由三个相对独立的控温回路组成，每个回路都配备显示调节和记录基表，从而形成显示、记录和控制与一身的加热炉控温系统。 2传统PID炉温控制 由于PID控制是自动控制中最早的一种控制方式，对于大多数过程都具有良好的控制效果；并且PID算法原理简明，理论分析体系完整且应用经验丰富；它的控制过程的动态特性大都具有高阶、非线性、大延迟及时变等特性，因此传统PID在实际中应用最广。传统PID控制在广泛应用的同时，其本身也一直存在着重大问题。首先，传统PID自适应能力差。PID控制器的参数必须应用于一个已知模型参数的系统，并且PID参数只能适用于某一单一的工况，而实际生产当中，很多生产过程都具有非线性，因此单一的参数不能满足这种需求。其次，传统PID的参数只能为满足生产过程中某一方面要求而设定。 3模糊控制在炉温控制中的必要性 模糊技术的特长在于逻辑推理能力，将模糊控制技术引入到神经网络，可以大大拓宽其信息处理能力。模糊控制不需要掌握精确的数学模型，过程的动态响应优于常规PID控制，对被控对象的非线性何时变性具有一定的适应能力，因此模糊控制理论的研究与应用在现代控制领域中具有重要的地位和意义。考虑到温度有时变性、非线性等不良扰动因素，而常规的PID调节满足不了这些要求，因此，可将温度控制器设计成模糊控制。 4模糊控制器设计 模糊控制器主要由输入量模糊化控制接口，材料库、推理机、解模糊接口等部分组成。此系统采用最常用的双输入单输出模糊控制系统（如图1所示），对现场的偏差实现自动调节，可保证现场生产的稳定。 图中，e为实际偏差；ae为偏差比例因子，ec为实际偏差变化；ac为偏差变化比例因子；u为控制量，au为控制比例因子。 5模糊控制算法 模糊控制算法实际是将操作者在控制过程中的手动操作策略变成计算机语句的集合，除了用模糊条件语句规则外，还可以用模糊控制状态来表示，以图2为例加以说明： 其中，R为系统设定值（精确量）；e、分别为系统误差和误差变化率（精确量）；、分别为反应系统误差与误差变换的语言变量的模糊集合（模糊量）；u为模糊控制器输出的控制作用，为系统输出（精确量）。 其控制规则由模糊条件语句： ifiandthen |
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