基于模糊自适应Smith的氧气底吹炉温度控制-中国传动网.PDFVIP

中南大学 信息科学与工程学院  王随平  李源  胡纯 摘要：在氧气底吹铅冶炼过程中，氧气底吹炉的温度状态对粗铅质量及 整个工艺流程的节能起着至关重要的作用。常规Smith预估控制对模型准 确性要求较高，而控制系统一旦受到外部环境影响，则实际系统模型与 所建立的模型会出现偏差，控制效果会受到影响，甚至不再满足控制要 求。针对模型失配的情况，提出了结合模糊PID控制和模型参考自适应 Smith的温度控制系统。仿真结果表明，模糊自适应Smith预估控制器在 一定的模型失配的情况下仍然具有良好的控制效果。 文章编号：130304 基于模糊自适应Smith的 氧气底吹炉温度控制 The Temperature Control of Oxygen Bottom Blown Furnace Based on Fuzzy Self-adaptive Smith Predictor 1 引言 热力学原理进行相应简化和假设，结合物料衡算 氧气底吹-鼓风炉还原熔炼技术是现在国内外 和热量平衡对氧气底吹炉熔池温度进行建模。 先进铅冶炼技术中唯一由我国独创的，采用该方 通过化验分析，可以得到混合入炉物料主要 法可使铅冶炼过程中SO 烟气以及铅烟尘污染问题 成分，以此计算物料衡算，如表1所示。 2 得到了较好的解决。为了获得尽量多的合格粗铅 根据假设由于在很短的时间内，入炉、出炉 以及高铅渣，保证生产的连续化进行，控制好氧 物料质量与底吹炉熔池质量差别比较大，可忽略 气底吹炉的熔池温度成为关键。然而氧气底吹温 不计，则熔池质量可认为保持为所加底料的质量 度控制系统具有很强的非线性、时滞性和不确定 不变，则有： 性等特点，难以用精确的数学模型来描述，一般 （1） 的控制方法很难达到理想控制效果。 式中：m炉 (t)——前一时刻炉内熔池质量， 本文采用一种基于模糊自适应Smith预估器的 Kg； 温度控制系统。该系统将Smith预估器和模型参考 m炉 (t)——后一时刻炉内熔池质量，Kg。 自适应控制技术结合，并运用模糊PID控制器，采 热力学第一定律，即系统能量的收入与系统 用闭环控制方式调节入炉混合矿料流量来实现对 能量支出之差等于该系统的能量累积，方程表达 炉内熔池温度的自动控制，达到了较好效果。 式为： （2） 2 系统建模 针对氧气底吹炉熔炼过程和工艺特点，通过 式中：dH——系统微分热焓； 【相关链接】 / tech/detail.aspx? id=24872 图2 E、EC的