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模糊PID溫控器在石灰窯溫度控制系統(tǒng)中的應用
石灰窯的溫度控制受外界許多多變參數(shù)的影響，傳統(tǒng)PID不能滿足控制要求。采用模糊PID算法，將窯尾溫度的偏差及其變化作為輸入變量，重油流量調(diào)節(jié)閥的流量變化作為輸出變量，經(jīng)系統(tǒng)仿真得出，模糊PID控制能達到良好的控制效果，可縮短過程控制的調(diào)整時間，窯尾溫度有較好的魯棒性。
模糊PID溫控器因穩(wěn)定性高、結構簡單、操作簡便在工業(yè)爐控制系統(tǒng)領域得到廣泛應用。但常規(guī)PID溫控器是建立在被控對象精確模型的基礎上，而回轉窯的生產(chǎn)過程存在眾多干擾因素，如：重油流量、物料重量、石灰石的分解率及外界溫度。不僅如此，其復雜的物理化學反應過程還具有超調(diào)量大、滯后時間長等問題。當生產(chǎn)中任一因素發(fā)生變化時，常規(guī)PID控制必須重新整定，顯然不能滿足實時高效的生產(chǎn)需求。本文根據(jù)回轉窯工藝特點和控制要求，提出了基于模糊PID溫控器的窯溫控制方法，以解決回轉窯的控溫精度問題。
模糊PID的結構形式就是用條件和結果形式即IF和THEN的模糊規(guī)則去替代相關的操作經(jīng)驗和技術，而這樣形成的規(guī)則以及如PID初始值這類參數(shù)就被存人數(shù)據(jù)庫中。再利用這些數(shù)據(jù)將原有PID的相關參數(shù)在線修改為滿足模糊控制規(guī)則的形式，按這種方式構成的控制器稱為模糊PID溫控器。
模糊PID溫控器在石灰窯溫度控制系統(tǒng)中的應用
在活性石灰生產(chǎn)過程中，窯溫必須保證維持在一定范圍內(nèi)波動，否則會出現(xiàn)生燒或過燒情況。在實際生產(chǎn)中，輸入的重油流量、物料成分及重量、石灰石的分解率和外部溫度等因素都對窯尾溫度有影響，其中又以重油流量為主要影響因素。在工程中，通過調(diào)節(jié)安裝在重油管道上的流量調(diào)節(jié)閥的閥門開度來進行流量控制。其中設窯尾溫度為被控參數(shù)，調(diào)節(jié)閥的開度為調(diào)節(jié)器的輸出控制參數(shù)。在滿足石灰石生產(chǎn)的技術要求下，建立溫控過程的數(shù)學模型并仿真，仿真結果表明，模糊PID溫控器的調(diào)整時間為100 s，是常規(guī)PID調(diào)整時間120s的5／6，具有響應速度快、穩(wěn)態(tài)精度高等優(yōu)點，適用于類似回轉窯之類的大時滯、大慣性的復雜工況。
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