加热炉温度控制系统

目录

一、 工艺介绍 .................................................................................. 2 二、功能的设计 ................................................................................ 4 三、实现的情况以及效果 ................................................................ 6

一、工艺介绍

在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定

的温度，如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。

利用阶跃响应便识的，以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为：

温度测量与变送器的传递函数为：

由于，因此，上式中可简化为：

在实际的设计控制系统时，首先采用了常规PID控制系统，但

控制响应超调量较大，不能满足控制要求。

图1

对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。

加入补偿环节后，PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分，于是等效对象的特性G（s）可以写成：

即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节，所以，采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。

但实际应用中发现，加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同，会引起特性变化，导致补偿模型精度降低，从而使纯滞后补偿特性变差，很难满足实际生产的稳定控制要求。

为改善调节效果，在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器，构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。

二、功能的设计

1、系统辨识

经辨识的被控对象模型为：

所以，带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图

图2

加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图 2、无调节器的开环系统稳定性分析

理想情况下，无调节器的开环传递函数为：

上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。

图3

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库加热炉温度控制系统在线全文阅读。