热浸镀锌窑炉锌浴温度控制方法研究.pdf

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ACADEMIC COMMUNICATIOT理论/研发/设计/制造8
熱浸镀锌密炉锌浴温度控制方法硏灸
倪洪启',张浩,王树强',高志刚2
(1.沈阳化工大学,沈阳110142:2.德州广鑫钢结构有限公司,山东德州253511)
摘要:针对热浸镀锌窑炉锌浴的热容大和温控滞后性、非线性的特点,设计了热浸锌密炉模糊温度控制系统,克服
了用传统PID控制因难以建立数学模型而较难实现高精度控制要求的现象。系统的仿真结果表明,该模糊控制系统提
升了对滞后性、非线性系统的控制效果,较传统温控系统具有更强的灵活性和适应性。
关键词:热浸锌容炉;模糊控制;度控制;仿真
中图分类号:TP273
文献标志码:A
文章编号:102-2333(2015)08-0130-02
Study on Temperature Control of Hot Dip Galvanizing Furnace
I Honggi, ZHANG Hao, WANG Shugiang', GAO Zhigang
(1 Shenyang University of Chemical Technology, Shenyang 110142, China
2. Dezhou Guangxin Steel Structure Company, Dezhou 253511, China
Abstract: According to the characteristies of the heat capacity of hot dip galvanizing furnace zinc bath and terpe
control of large lag and nonlinear, this paper designs the fuzzy temperature control system of hot dip galvanizing furnace
and overcomes the mathematics model diffieulty of traditional PID control and realizes high
precision contro
simulation results show that the fuzzy control system can enhance the control effect on the lag and nonlinear system, and
has stronger flexibility and adaptability than the traditional temperature control system
Key words: hot dip galvanizing furnace; fuzzy control; temperature control; simulation
0引言
控制器输出。
热浸锌窑炉锌浴温度在440-460℃的范围内热浸镀1.2模勅控制系统设计
锌工艺能达到满意的效果,而通常使用的工作温度是
该模糊控制器的设计步骤
450℃。热源向锌浴输入的热量和锌液加热浸镀件、锌浴
1)输人、输出语言变量取值的确定。取误差语言变量
面散热等输出的热量之间处于某种动态平衡状态,则锌E、误差的变化语言变量EC和输出变量的模糊变量语
浴会处于某一温度。影响热浸镀锌窑炉锌浴温度控制的言值为PB,PM,PS,0,NS,NM,NB,模糊集论域均为-6,
难点主要是锌的热容大和被控制对象的滞后性、非线性。-5.-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6。
1热浸镀锌窑炉锌浴温度模糊控制噐的设计
2)输入、输出变量的隶属度函数的确定。本文采用三
1.1热浸锌窑炉铎浴温度核糊控制原理
角型求属度函数来简单、直观地表示输人、输出变量的隶
热浸镀锌模糊控制系統中输入为给定温度T和实测属度。图2表示偏差变量的隶属度函数。
温度7,通过比较T与7的大小,确定偏差e与偏差変
化率en,经模糊量化与模糊推理得模糊输出值,最后通
过解模糊化获得控制器输出,从而调节燃气控制阀的大
小,改变加热强度,从而实现对锌浴温度的控制。
NL. NM NS Lolo PS PM PL
给定值ア
dtP-→をー,、」ー一?
4 5 6(0/C
图2偏差变量隶属度函数
测温系统产
图1窑炉锌浴温度模糊控制原理框图
3)控制规则的确定。编辑模糊控制器的控制规则,主
要用于根据系统输出的偏差和偏差变化率来消除系统误
热浸锌窑炉锌浴温度模糊控制原理框图如图1所示。差,模糊控制规则为若E且EC则U"型。
图1中:T为锌浴温度给定值;7为锌浴温度实测
If E=NB or NM and EC=NB or NM then U=PB.
值;e。为偏差变化率,取e。=de/d;e为偏差,e=T-T;K。为
由该语句确定的模糊关系为
偏差量化因子;K。为偏差变化率因子;EC为偏差变化率
R=(NB+ MXPB)小?[(NBa+Me)xPB
语言变量;E为偏差语言变量;为模糊输出(实值);z为
其合成推理为
130!机械工程师2015年第8期