一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法
2023-07-11 06:28:01 1
專利名稱：：一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法
技術領域：
：本發明涉及熱處理
技術領域：
，尤其涉及一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法。
背景技術：
：目前，國內的工業爐燃燒控制方式包括蓄熱式換向燃燒、連續常規燃燒控制等，這些燃燒控制方式多為比例調節形式，即通過控制燃料、助燃空氣流量的大小使爐內的溫度、燃燒氣氛達到工藝要求。由於這種控制方式往往受燃料流量的調節範圍和測量等環節制約，故目前大多數加熱爐的控制效果不佳，主要表現為能耗偏高。隨著工業爐的不斷改進，脈衝式燃燒控制技術在國內外得到一定程度的應用，取得了良好效果。脈衝燃燒在這方面比傳統比例燃燒具有很大優勢，其恆定的空/燃比使燃燒效率保持穩定和最優狀態，燃氣和空氣流量可通過壓力調整預先設定，燒嘴一旦工作，就處於滿負荷狀態，保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變。當燒嘴在滿負荷工作時，燃氣流速、火焰形狀、熱效率均可達到最佳狀態，爐內不會有過剩的空氣和燃氣，有效地降低了燃料消耗，減少了氮氧化物的排放。圖1所示為脈衝式燃燒控制結構框圖，其方法是採用對爐膛溫度的控制去間接控制燒鋼，以產生工藝特性合格的鋼坯。其爐膛溫度由熱電偶測得，在控制方法上採用經典的PI或PID調節以恆定各段工藝溫度設定值，PID溫度控制調節的輸出值(為0_100%的值，代表功率輸出的百分數，用來給脈衝控制器產生脈衝序列)作為脈衝控制器的輸入值，脈衝控制器輸出控制信號給相應的執行機構，最終通過脈衝控制確定燒嘴的開關時間和序列順序，同時通過溫度反饋單元反饋溫度信息。下面進一步對脈衝式燃燒控制技術存在的技術問題進行介紹。輥底式熱處理爐由加熱區域和均熱區域組成，每個區域又可分為若干個溫控段，均熱區溫度設定為鋼坯出爐的目標溫度，加熱區設定溫度由加熱工藝決定。爐內沒有裝鋼的情況下，PID溫度控制很容易把各溫控段溫度調節到設定溫度，但是一旦進鋼，由於剛進入加熱區域的冷鋼坯溫度很低，一般為常溫，爐內溫度700-900度，溫度相差過大，會導致熱電偶測得的溫度大幅度下降，比設定溫度下降100度以上，此時的PID溫度調節系統會由於實際溫度比設定溫度低太多而全力供熱調溫。而鋼坯走後，由於此溫控段沒有了冷鋼坯，所以溫度會急劇上升。這種短時間內鋼坯來時大幅度的降溫和鋼坯走後的大幅度升溫產生的震蕩會給PID溫度調節帶來困難，產生較大的超調量，使此區域溫度比設定溫度高出較多。這種情況下的供熱已經沒有了良好的精度，無論鋼坯的寬、厚、長短，都幾乎會同樣持續全力供熱，每塊鋼坯沒有吸收的多餘熱量或被爐膛吸收或被爐氣帶走，一旦生產節奏慢下來，即使不加熱，爐溫也會急劇上升，遠超過工藝設定溫度，失去了溫控的精度也浪費了能源。
發明內容本發明的目的是提供一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，該方法能提高溫控精度，減少損耗。3為達到上述目的，本發明採用如下的技術方案一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於，包括以下步驟①當加熱區域的溫控段沒有鋼坯進入的時候，用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制；②根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知有鋼坯進入加熱區域的時候，切斷模糊自適應PID脈衝調節控制，進行熱能平衡控制；③根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知鋼坯離開的時候，再切換到模糊自適應PID脈衝調節進行溫控，恆定此溫控段溫度；④在均熱區域始終採取常規PID脈衝調節進行溫度控制。步驟①的模糊自適應PID脈衝調節是在常規PID脈衝調節的基礎上加入參數模糊校正策略，以使系統動態響應更好，參數模糊校正策略通過離線計算和在線查詢實現；步驟②所述的進行熱能平衡控制是切斷步驟①的模糊自適應PID脈衝調節控制後，在模糊自適應PID脈衝調節控制的功率輸出基礎上再加上此加熱區域鋼坯所要額外吸收熱的功率，以保持鋼坯走過該溫控段，熱量供給平衡。所述步驟①中用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制時，進一步包括以下子步驟測量加熱區域的溫控段的溫度偏差e和溫度偏差變化率ec，以溫度偏差e和溫度偏差變化率ec作為模糊輸入，以參數校正量AKp、AKi、AKd作為輸出；採用離線建立、計算模糊控制表，存入計算機；按公式Kp=KpO+AKp，Ki=KiO+AKi，Kd=KdO+AKd，在線修正PID脈衝調節參數，生產中直接由輸入對應到輸出；Kp表示調整後比例係數，KpO表示調整前比例係數，AKp表示比例係數的校正量；Ki表示調整後積分係數，KiO調整前積分係數，AKi表示積分係數的校正量；Kd表示調整前微分係數，KdO表示調整後微分係數，AKd表示微分係數的校正量。所述步驟②進行熱能平衡控制時，進一步包括以下子步驟通過現場實驗法確定某種鋼坯在某溫控區域單位體積和時間所需的供熱P1，把此數據記錄在控制規則中；生產中，鋼坯進入該區域後從模糊自適應PID脈衝調節切換到此控制方式，該區域某一時刻的輸出為XI=W1+U1，其中Wl是鋼坯進入此區域前進行模糊自適應PID脈衝調節時的常規輸出，Ul是為了達到能量平衡進行的額外供熱，Ul=(PlXaXbXc)/Yl，其中Wl、Ul均代表功率輸出的百分比(為0-100%的數值)，a、b、c為當前時刻鋼坯進入的長、寬、高，Yl為此溫控區域最大功率；鋼坯走過此區域後，切換回模糊自適應PID脈衝調節。本發明具有以下優點和積極效果1)本發明在加熱區域的溫控段採取模糊自適應PID脈衝調節和熱能平衡控制供熱結合進行加熱區域的溫控段的控制。有鋼坯時按鋼坯的體積和鋼種特性的供熱進行熱能平衡控制，沒有鋼坯時採用模糊自適應PID脈衝調節控制；溫控精度更好，系統響應快，超調可控制在l(TC以內(提高了溫控精度)，控溫準確，動態相應快，大大節約燃料。2)在熱處理爐的加熱區域的溫控段引入模糊自適應實時修正PID參數，使系統動態響應更好，超調更小，調節時間變短，而且帶自整定的系統可以更好適應不同的工況調節。3)本發明改善輥底式連續熱處理爐加熱段冷鋼坯進入而引起爐溫大擾動帶來的控制困難。圖1是現有技術中常規PID脈衝調節控制的結構框圖。圖2是系統維持原供熱情況下溫控段溫度示意圖。圖3是常規PID脈衝調節控制情況下溫控段溫度示意圖。圖4是熱能平衡控制情況下溫控段溫度示意圖。圖5是模糊自適應PID脈衝調節控制的結構框圖。圖6是模糊自適應PID脈衝調節與常規PID脈衝調節控制響應曲線的比較圖。圖7是模糊自適應PID脈衝調節控制中e、ec以及Kp、Ki、Kd的隸屬函數圖。圖8是本發明加熱段整體的控制結構框圖。其中，1-鋼坯消耗熱量、2_爐膛溫度、3_額外供給熱量。圖5中"d/dt"為將誤差對時間求導。具體實施例方式下面以具體實施例結合附圖對本發明作進一步說明傳統的脈衝燃燒的熱處理過程中，溫度的控制全部採取常規PID脈衝調節控制，而在本發明提供的熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法下，對熱處理爐的加熱區域和均熱區域的溫度控制採取不同處理方式，即加熱區域根據鋼坯進入的時機不同採取不同的溫控技術，並對此區域PID控制的參數進行模糊自整定，而均熱區域始終採取常規PID脈衝調節進行溫度控制。本發明具體採用如下的步驟①當加熱區域的溫控段沒有鋼坯進入的時候，用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制；②根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知有鋼坯進入加熱區域的時候，切斷模糊自適應PID脈衝調節控制，進行熱能平衡控制；③根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知鋼坯離開的時候，再切換到模糊自適應PID脈衝調節進行溫控，恆定此溫控段溫度；④在均熱區域始終採取常規PID脈衝調節進行溫度控制。步驟①的處理使得下一塊鋼坯到來時，此溫控段的工藝溫度精確；步驟②的處理使得在模糊自適應PID脈衝調節的功率輸出基礎上再加上此區域鋼坯所要額外吸收熱的功率，以保持此鋼坯走過該溫控段，熱量供給平衡，該溫控段溫度基本不變；步驟③的處理使得鋼坯走過該溫控段後，及時調整步驟②處理後的溫度，減少調節時間，迅速達到精確的工藝溫度；步驟④的處理，由於進入均熱區域的鋼坯溫度已經接近爐溫，所以鋼坯進入此區域不會造成加熱區那樣劇烈的爐溫波動，而均熱段又需要有精確的爐膛溫度，因而這種情況下採用常規的PID脈衝調節就能帶來較高的溫度控制精度。5所述步驟①中用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制時，進一步包括以下子步驟測量加熱區域的溫控段的溫度偏差e和溫度偏差變化率ec，以溫度偏差e和溫度偏差變化率ec作為模糊輸入，以參數校正量AKp、AKi、AKd作為輸出；採用離線建立、計算模糊控制表，存入計算機；按公式Kp=KpO+AKp，Ki=KiO+AKi，Kd=KdO+AKd，在線修正PID脈衝調節參數，生產中直接由輸入對應到輸出；Kp表示調整後比例係數，KpO表示調整前比例係數，AKp表示比例係數的校正量；Ki表示調整後積分係數，KiO調整前積分係數，AKi表示積分係數的校正量；Kd表示調整前微分係數，KdO表示調整後微分係數，AKd表示微分係數的校正量。此區域採取模糊規則去修正PID參數原因如下雖然鋼坯進入時採取熱平衡控制會對動態響應有很大改善，但是加熱段的鋼坯進入前和離開後仍接近此溫控段，對溫度的影響相對均熱段來說仍屬於較大，且爐溫的升降具有強烈的不對稱性，且是非線性的。因此固定的PID參數不能很好滿足系統的需求，需要不斷地校正。步驟②在原PID控溫保持爐溫的功率輸出基礎上再加上此區域鋼坯所要額外吸收熱的功率，以保持此鋼坯走過該溫控段，熱量供給平衡。由於工藝考慮板坯厚度規格引起的工藝制度的變化，從而由工藝確定不同厚度鋼坯速度，所以可以認為鋼坯的吸熱是跟體積成正比的。步驟②的具體方法是通過現場實驗法確定某種鋼坯在某溫控區域單位體積和時間所需的供熱P1，把此數據記錄在控制規則中。若某溫控區域最大功率為Yl，生產時，設此種鋼坯進入此區域前，此區模糊自適應PID脈衝調節此時的輸出為Wl(Wl為0-100%的數值，代表功率輸出的百分比)，鋼坯進入該區域後切換控制方式，該段某一時刻的輸出為XI二W1+U1，其中U1(W1為0-100%的數值)是為了達到能量平衡進行的額外供熱，Ul=(PlXaXbXc)/Yl。a，b，c為當前時刻鋼坯進入的長、寬、高。鋼坯走後，切換回模糊自適應PID脈衝調節控制，由於走後的一瞬間a=O，所以此時的輸出XI=Wl，與切換前的模糊自適應PID脈衝調節的輸出一致，所以切換可以無擾動。結合附圖2-6的進行比較分析本發明提供的熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法所取得的技術效果。圖2所示為系統維持原供熱情況下溫控段溫度示意圖，通過該圖可見，在加熱段，如果鋼坯進入該溫控段後系統仍維持原供熱，則當鋼坯走過後，此溫控段溫度會由於被鋼坯帶走一部分而下降。圖3所示為常規PID脈衝調節控制情況下溫控段溫度示意圖，通過該圖可見，用常規PID脈衝調節進行溫控，因為熱電偶測得的溫度會由於鋼坯的進入和離開大幅度波動，又由於鋼坯的種類，體積和前進速度都各不相同，而在PID系統下，大幅度的溫度變化又都進行幾乎同樣的大幅度輸出調整。所以系統無法進行準確的溫度控制，而導致大的超調，使供熱過多，爐溫升高，浪費能源。圖4所示為熱能平衡控制情況下溫控段溫度示意圖，通過該圖可見，熱能的平衡控制會在維持原爐溫的基礎上，額外把鋼坯的吸收的熱進行補充，按鋼坯的吸熱去供熱，以抵消鋼坯帶走的溫度降低。圖5所示為模糊自適應PID脈衝調節控制(模糊PID自適應脈衝式燃燒控制)的結構框圖，通過該圖可見，在加熱段可以通過模糊規則去不斷修正參數Kp、Ki、Kd，使PID參數更好地適應控制系統。圖6所示為模糊自適應PID脈衝調節與常規PID脈衝調節控制響應曲線的比較，通過該圖可見，模糊PID比常規的PID有更好的動態響應，調節時間短，超調小，系統響應快。圖7所示為模糊自適應PID脈衝調節控制中e、ec以及Kp、Ki、Kd的隸屬函數圖。通過附圖2-4的比較可以得知，在加熱區域引入熱能的平衡控制技術使得溫度調節更加精準，並且減少了能量損耗。圖8所示為本發明加熱段整體的控制結構框圖，通過該圖可見，在加熱段沒有鋼坯進入時採取模糊自適應PID脈衝調節進行溫度反饋控制，在加熱段有鋼坯進入時取消模糊自適應PID脈衝調節而採取熱能平衡控制進行脈衝調節。其中加熱段模糊PID自適應的建立方法如下經過按鋼坯體積供熱處理的控制溫度的波動e的基本論域在(-1515)。C內，溫度變化率ec的基本論域為(_99)°C/min;AKp、AKi、AKd的基本論域分別為(_0.90.9)、(-0.090.09)、(-0.30.3)。模糊語言變量量化到整數論域{_6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}，因此量化因子Ke=6/15=2/5，Kec=6/9=2/3;比例因子AKUp=0.9/6=0.15，AKm=0.09/6=0.015，AKud=0.3/6=0.005。其模糊子集為e，ec，Kp、Ki、Kd={NB，NM，NS，Z0，PS，PM，PB}，子集中元素分別代表負大，負中，負小，零，正小，正中，正大。由圖7的隸屬度函數可得模糊賦值表如下-6-5■4-3誦2-l0123456PB0000000000.10.40.81.0PM0000000000.11.00.1PS00000000.51.00.5000zo000000.51.00.500000NS0000.51.00.50000000NM00.51.00.5000000000NB1.00.80.40.1000000000根據PID參數整定原則及調試運行經驗，可以列出輸出變量AKp、AKi、AKd的控制規則如下AKp的模糊校正規則表NB麗NSZOPSPMPBNBPBPBPMPMPSZOZONMPBPBPMPSPSZONSNSPMPMPMPSZONSNSZOPMPMPSZONS麗麗PSPSPSZONSNSNM畫PMPSZONSNM雨僱NBPBZOZO菌麗菌NBNBAKi的模糊校正規則表g_NB畫NSZOPSPMPBNBNBNB麗雨NSZOZOMMNBNB畫NSNSZOZONSNBNMNSNSZOPSPSZONM畫NSZOPSPMPMPSMMNSZOPSPSPMPBPMZOZOPSPMPMPBPBPBZOZOPSPMPMPBPBAKd的模糊校正控制規則表NBNMNSZOPSPMPBNBPSNSNBNBNBNMPS畫PSNSNB雨NMNSZONSZONS麗麗NSNSZOZOZO.NSNSNS'''NSNSZOPSZOZOZOZOZOZOZOPMPBNSPSPSPSPSPBPBPBPMPMPMPSPSPB模糊控制器的設計採用加權平均的解模糊判決方法，選取隸屬度函數作為加權係數，離線利用Matlab編程來實現模糊控制表的計算，結果如下AKp參數的模糊調整控制表8-6-54-3-2-l0123456-66665444322210-56665444321110-46665444321000-35433210-l-l-l-2444443210-l-2-2-2-l43333210-l-l-2-3-304322210-l隱2-2-2-31332110-l-1-2-3-3-3-4222210-l-2-2-2-3■431110-l-2-3-3隱3-3■4-5-54000-l-2-3■4■4-4-5-650-l-l-l-2-3■4■4-5-5-5■660-l-2-2-2-3■44■4-5■6-66AKi參數的模糊調整控制表6-54-3-2-10123456-6-6-6-6-6-6-5-4-4-4-2000-5-6-6-6-5-5-5-4-3-3-2000-4-6-6-6-5-4-4-4-3-2-1000-3-5-5-5-4-3-3-3-2-l0111-2-4-4-4-3-2-2-2-l01222-l-4-3-3-3-2-1-10123330-4-3-2-2-2-101234441-3-3-2-l-l011234442-2-2-2-l0122234443-1-1-l012333455400012344456665000123455566660001234666666AKd參數的模糊調整控制表tableseeoriginaldocumentpage10將上述查詢表存放到PLC中。在過程控制中，PLC直接根據採樣和論域變換得來的以論域元素形式表現的誤差和誤差變化率，由查詢表的第i行和第j列找到跟誤差和誤差變化率對應的，同樣以論域元素形式表現的控制量，然後控制量乘以上述的比例因子就得到實際校正控制量AKp、AKi、AKd。在線自校正PID參數，計算公式如下Kp=Kp0+AKp，Ki=Ki0+AKi，Kd=Kd0+AKd。這樣模糊控制策略通過離線計算和在線查詢實現，可以得到較好的控制品質和良好的實時性。加熱段能量供給規則的獲得過程採取實驗法。由於工藝已經考慮了板坯規格引起的工藝制度的變化，從而由工藝確定鋼坯速度，所以可以認為鋼坯的吸熱是跟體積成正比的。每個鋼種由工藝制定各溫控區經驗工藝溫度。調試階段，在某一鋼種進入溫控段時進行控溫，以使該鋼坯通過此溫控段後，此段溫度基本恆定，此時記錄試驗鋼坯的規格和速度。由此溫控段所有燒嘴的功率累加可得到供熱段的設計總功率Y1，設該鋼坯長、寬、高為a，b，c，該溫控段長為Ll，鋼坯速度為Vl，通過時間為tl=(Ll+a)/Vl，鋼坯進入前的輸出為Wl(Wl為0_100%的數值，代表功率輸出的百分比)，由鋼坯通過期間每時刻的功率輸出值很容易累計出鋼坯通過其間溫控段的總供熱Q1。因此鋼坯在此區域期間的額外供熱可表示為Q=Ql-WlXYlXtl，從而可算出此種鋼坯在該溫控段單位時間單位長度所需供熱約為(QXVl)/[aXbXcXLl]，即該鋼種的所需標準單位額定功率，然後把此溫控段的此鋼種單位額定所需功率、鋼種等信息都記錄到溫度控制的規則中。若工藝對爐溫和鋼坯速度的設定已考慮了不同鋼種吸熱不同的因素，則可認為任何種類鋼坯經過此區域都具有相同的所需額定功率；若工藝上未作考慮，則還需按此方法在工程調試階段去完善溫度控制的各個鋼種規格表格，由此按鋼坯體積供熱控制規則制定完畢。最後按此規則表格定義的輸出功率和模糊PID的自校正規則進行下面的溫度控制。生產時，設此種鋼坯進入此區域前，該區以模糊PID調節，PID參數校正規則按上述方法。把爐溫控制在工藝設定溫度，此時的輸出為W1(W1為0_100%的數值，代表功率輸出的百分比)，鋼坯進入該區域後切換控制方式。為保證供熱，切換後該段某一時刻的輸出應為X1二W1+U1，其中U1(U1為0_100%的數值)是為了達到能量平衡進行的額外供熱，且Ul=(PlXaXbXc)/Yl，參數a，b，c為當前時刻鋼坯進入的長、寬、高。可見，隨著鋼坯的進入，供熱輸出會增加；同樣隨著鋼坯的離開，鋼坯的供熱逐漸減小。鋼坯走後，切換回模糊PID控制，由於走後的一瞬間a=0，所以此時的輸出XI=Wl，與切換前的模糊PID輸出一致，因此切換可以無擾動。下面進一步給出本發明的一個具體實施例現有一連續退火爐，分12段24區溫度控制，每段上下兩個溫控區。前8段為加熱段，後4段為均熱段。無鋼坯進入時前八段採取模糊PID脈衝燃燒控制，後四段為常規PID脈衝燃燒控制。設某鋼種按生產工藝確定設定溫度，1-2段S2(TC，3-4段S5(TC，5段870°C，6段890°C，7-12段900°C，目標出爐溫度900°C，無鋼坯時的模糊或常規PID脈衝調節均可進行精確的溫度控制。首先制定按鋼坯的體積和鋼種特性的供熱的控制規則，以加熱段1段1區為例說明，進鋼時鋼坯經過時加大供熱功率，用手動調試法控制1區溫度，儘量使鋼坯走後1區的溫度仍保持在820度左右，此時記下該塊鋼坯的基本數據鋼種15MnNbR、長8000mm、寬1800mm、厚60mm、運行速度0.49m/min，以及儀表系統統計的供熱量Ql=1594776kj，由於1區總功率為Y1二2200kw，進鋼前l區輸出Wl=13%，且1區長度8000mm，所以可算出鋼坯在此區域期間的額外供熱為Q=Ql-WlXYlXtl=1034449kj。由此可計算出此鋼種在1區的單位標準額定功率P1=(QXVl)/[aXbXcXLl]=1222.22kw。把鋼種、P1、Y1的信息記錄在控制規則中，初步完成此區的規則定義。在加熱段，鋼坯進入此溫控區之前，PID控制系統按工藝設定溫度把溫度控制在820度，其間PID參數進行模糊自整定。整定以Kp舉例，如Kp初始設定為1.5，鋼坯進入之前區域溫度815t:，且以每分鐘3t:的速度下降，模糊化後e=-5X(2/5)=-2，ec=-3X(2/3)=-2，對應AKp調整控制表，AKp去模糊化為4X0.15=0.6，所以可得模糊校正後的Kp=1.5+0.6=2.1，Ki、Kd也按此校正。調節期間，此時設功率輸出為全功率輸出的W1=14%，待鋼坯進入1區，切出模糊PID控制，進行按功率輸出控制。此時隨著鋼坯進入此區的體積增加，系統按規則調整加大功率，設鋼坯寬1600mm，厚80mm，某時刻進入區域長度4000mm，則此刻的輸出功率應為Xl=(1.6X0.08X4X1222.22)/2200+14%=42.4%，此時按42.4%的功率輸出進行脈衝序列控制。隨著鋼坯的離開此區，功率輸出逐漸減小，直至鋼坯完全離開1區，l區無鋼，輸出功率為14X，切換至模糊PID(若1區仍有鋼進來，則不切換，繼續按體積功率進行控制)，鋼坯離開後將溫度仍穩定在820度。1-8段加熱段均如此控制，而9-12段均熱段始終按常規PID控制將溫度精確穩定在900度。權利要求一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於，包括以下步驟①當加熱區域的溫控段沒有鋼坯進入的時候，用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制；②根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知有鋼坯進入加熱區域的時候，切斷模糊自適應PID脈衝調節控制，進行熱能平衡控制；③根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知鋼坯離開的時候，再切換到模糊自適應PID脈衝調節進行溫控，恆定此溫控段溫度；④在均熱區域始終採取常規PID脈衝調節進行溫度控制。2.根據權利要求1所述的一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於步驟①的模糊自適應PID脈衝調節是在常規PID脈衝調節的基礎上加入參數模糊校正策略，以使系統動態響應更好，參數模糊校正策略通過離線計算和在線查詢實現。3.根據權利要求1所述的一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於步驟②所述的進行熱能平衡控制是切斷步驟①的模糊自適應PID脈衝調節控制後，在模糊自適應PID脈衝調節控制的功率輸出基礎上再加上此加熱區域鋼坯所要額外吸收熱的功率，以保持鋼坯走過該溫控段，熱量供給平衡。4.根據權利要求1所述的一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於所述步驟①中用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制時，進一步包括以下子步驟測量加熱區域的溫控段的溫度偏差e和溫度偏差變化率ec，以溫度偏差e和溫度偏差變化率ec作為模糊輸入，以參數校正量AKp、AKi、AKd作為輸出；採用離線建立、計算模糊控制表，存入計算機；按公式Kp=KpO+AKp，Ki=KiO+AKi，Kd=Kd0+AKd，在線修正PID脈衝調節參數，生產中直接由輸入對應到輸出；Kp表示調整後比例係數，KpO表示調整前比例係數，AKp表示比例係數的校正量；Ki表示調整後積分係數，KiO調整前積分係數，AKi表示積分係數的校正量；Kd表示調整前微分係數，Kd0表示調整後微分係數，AKd表示微分係數的校正量。5.根據權利要求1所述的一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於所述步驟②進行熱能平衡控制時，進一步包括以下子步驟通過現場實驗法確定某種鋼坯在某溫控區域單位體積和時間所需的供熱Pl，把此數據記錄在控制規則中；生產中，鋼坯進入該區域後從模糊自適應PID脈衝調節切換到此控制方式，該區域某一時刻的輸出為XI=W1+U1，其中Wl是鋼坯進入此區域前進行模糊自適應PID脈衝調節時的常規輸出，Ul是為了達到能量平衡進行的額外供熱，Ul=(PlXaXbXc)/Yl，其中Wl、Ul均代表功率輸出的百分比，a、b、c為當前時刻鋼坯進入的長、寬、高，Yl為此溫控區域最大功率；鋼坯走過此區域後，切換回模糊自適應PID脈衝調節。全文摘要本發明涉及熱處理
技術領域：
，尤其涉及一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法。一種熱處理爐脈衝燃燒的溫度控制方法，其特徵在於，包括以下步驟①當加熱區域的溫控段沒有鋼坯進入的時候，用模糊自適應PID脈衝調節進行溫度控制；②根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知有鋼坯進入加熱區域的時候，切斷模糊自適應PID脈衝調節控制，進行熱能平衡控制；③根據熱處理爐物料跟蹤信息獲知鋼坯離開的時候，再切換到模糊自適應PID脈衝調節進行溫控，恆定此溫控段溫度；④在均熱區域始終採取常規PID脈衝調節進行溫度控制。本發明在加熱段採取模糊自適應PID脈衝調節和熱平衡供熱結合進行加熱段的控制，溫控精度更好，超調可控制在10℃以內，起到控溫準確，動態相應快，節能的效果。文檔編號C21D11/00GK101693945SQ20091027233公開日2010年4月14日申請日期2009年9月29日優先權日2009年9月29日發明者李陽申請人:中冶南方(武漢)自動化有限公司;