基于模糊控制的熱風(fēng)爐燃燒控制系統(tǒng)

拱頂溫度的偏差和拱頂溫度的偏差變化率都分為7個(gè)等級(jí)：正大(PL)、正中(PM)、正小(PS)、零(ZO)、負(fù)小(NS)、負(fù)中(NM)、負(fù)大(NL)。空燃比調(diào)節(jié)增量劃分為7級(jí)：快速加大(PL)、中速加大(PM)、低速加大(PS)、不變(ZO)、低速減小(NS)、中速減小(NM)、高速減小(NL)。模糊控制規(guī)則表如表1所示。

1．4 拱頂溫度管理期最佳空燃比模糊控制器
此階段模糊控制器的控制目的是使管理期拱頂溫度達(dá)到拱頂目標(biāo)溫度，模糊控制器采用雙輸入單輸出的模糊控制結(jié)構(gòu)。將拱頂溫度偏差和溫升速率作為控制輸入，空燃比的調(diào)節(jié)增量U作為控制輸出，拱頂溫度偏差劃分為7個(gè)等級(jí)，溫度上升速率劃分為7個(gè)等級(jí)，空燃比調(diào)節(jié)增量
分為7個(gè)等級(jí)。控制規(guī)則與加熱期最佳空燃比模糊控制器的控制規(guī)則相同。當(dāng)拱頂溫度達(dá)到拱頂目標(biāo)溫度，轉(zhuǎn)入到管理期最佳煤氣流量模糊控制器。
1．5 拱頂溫度管理期最佳煤氣流量模糊控制器
在保證拱頂溫度不變的情況下，管理期應(yīng)盡量選擇空氣過剩系數(shù)大的條件進(jìn)行燃燒，從而獲得較多的煙氣量，增加熱風(fēng)爐的蓄熱量。所以在管理期煤氣量、空燃比都要調(diào)節(jié)。為了保證熱風(fēng)爐給高爐送風(fēng)開始時(shí)廢氣溫度正好達(dá)到設(shè)定值，在到達(dá)拱頂溫度管理期以前，以最大煤氣流量進(jìn)行加熱，以最快的時(shí)間達(dá)到拱頂管理溫度，進(jìn)入溫度管理期，在達(dá)到廢氣管理溫度之前，都采用溫度管理期最佳空燃比模糊控制器，在達(dá)到廢氣管理溫度之后，以廢氣溫升速率作為控制量，最高廢氣溫度作為限制終點(diǎn)。模糊控制器以廢氣升溫速率偏差和偏差變化率作為控制輸入，煤氣流量調(diào)節(jié)增量作為控制輸出量。

2 模糊控制器的熱風(fēng)爐燃燒系統(tǒng)的應(yīng)用
模糊控制器實(shí)際應(yīng)用于熱風(fēng)爐燃燒系統(tǒng)中，還需要確定模糊控制器輸入輸出量的論域范圍，隸屬函數(shù)的選取，模糊控制器參數(shù)的確定，解模糊化方法及在燃燒初期何時(shí)啟動(dòng)和停止模糊控制器的空燃比調(diào)節(jié)，即是拱頂溫度發(fā)生變化到什么程度才啟動(dòng)模糊控制器的空燃比調(diào)節(jié)?？杖急鹊闹悼梢酝ㄟ^煙氣中的殘氧量來判斷是否合適，由于燒拱頂期當(dāng)熱風(fēng)爐煙氣中殘氧的體積分?jǐn)?shù)保持在0．2％～0．8％時(shí)熱風(fēng)爐燃燒狀況良好。故可以取0．6％作為控制目標(biāo)，并把0．4％～0．8％作為穩(wěn)態(tài)控制區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)不進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。當(dāng)煙氣殘氧的體積分?jǐn)?shù)低于0．4％或大于0．8％時(shí)啟動(dòng)空燃比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。