[電子信息精品論文] 基于改進型smith控制的加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

（二一一年六月本科畢業(yè)設(shè)計說明書題目基于改進型SMITH控制的加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計學生姓名學院電力學院系別自動化專業(yè)自動化班級自動化指導教師XXXA1A0A2A3A4A5A6A7A8摘要大遲延對象的控制一直是控制領(lǐng)域研究的焦點問題。加熱爐溫度控制便屬于這類復雜的控制對象。傳統(tǒng)的加熱爐溫度控制系統(tǒng)采用的是原料油出口溫度同燃料油流量或同爐膛溫度的串級控制，但由于燃料油流量存在波動，使得溫度控制效果較差。而且由于近年來爐膛改造，爐膛容積增大，使得控制系統(tǒng)主副被控對象均存在較大的時間滯后。對于無滯后或滯后比較小的系統(tǒng)，通常采用PID控制。對于大滯后系統(tǒng)，PID控制效果并不好，需要另加補償，因此提出了SMITH預估補償控制系統(tǒng)。而SMITH預估算法則在模型匹配時具有好的性能指標,但是由于這種算法嚴重依G17194模型的G12946G11842匹配,而在G4466G19481G1025這是G5468G19602G1582G2052的,G5415模型G3845配時,SMITH預估算法G4613G19602G1209G2474得G14403好的控制效果,因此提出了改G17839型SMITH控制系統(tǒng)。G7424G7003研究的重點是G16786G16757G994G4466G10628G17878用于燃G9915控制G17819G12255的控制G16280G5471G2656控制算法。具G1319G16764G16782了G13443滯后系統(tǒng)的SMITH預估G3132G2462G5049G12255G4466G10628G7053法，G11540重對這種控制算法G17839G15904了較G9157G1849的G16764G16782，并提出了一種改G17839型SMITH預估控制G3132，G16825控制G3132G6238G14270G17878G5224控制G994G2502G4506G7043預估G3132有G7438G3332G13479G2524G17227來，G4466G10628對控制系統(tǒng)的G2454G6980G14270G6984G4462，而且G17836通G17819G1235G11507對G16786G16757G2656改G17839的G13479果G17839G15904了G2010G7524。G1235G11507G4466G20576G1025，G14521采用PID控制算法，系統(tǒng)G1262出G10628較大的G17241G16855量，采用G2502G4506G7043預估補償控制G8821有G17241G16855量。G14521G1457G6357控制G3132G2656模型的G2454G6980不G2476，改G2476對象G2454G6980，使估G16757模型G994G1055G3845配，此時G2502G4506G7043預估算法出G10628G6403G14645，系統(tǒng)G12295G4462性被G11784G3363。改G17839型SMITH算法不G1177能G3827G1457G6357系統(tǒng)的G12295G4462，而且G6403G14645G8437G6980G4581，G6922G6959G17907度G5567。G1863G19202G16801G29加熱爐G727增G11422G14270G17878G5224G727G2502G4506G7043預估G3132XXXA9A10A11A12A13A14A15A16A17ABSTRACTLARGEDELAYTIMEHASBEENTHEFOCUSOFRESEARCHINTHECONTROLFIELDFURNACETEMPERATURECONTROLISBELONGTOTHISCOMPLEXCONTROLOBJECTTRADITIONALFURNACETEMPERATURECONTROLSYSTEMUSESRAWOILOUTLETTEMPERATUREWITHTHEFUELOILFLOWCASCADECONTROLORFURNACETEMPERATURE,BUTDUETOVOLATILITYINFUELFLOW,MAKINGTHETEMPERATURECONTROLLESSEFFECTIVEINRECENTYEARS,DUETOTHEFURNACECHAMBERVOLUMEINCREASES,THECONTROLSYSTEMEXISTSINALARGETIMELAGFORNOORLESSDELAY,THESYSTEMUSUALLYADOPTSPIDCONTROLFORLARGEDELAYSYSTEM,PIDCONTROLEFFECTISNOTGOOD,NEEDADDITIONALCOMPENSATIONTHUSPUTSFORWARDSMITHPREDICTORCOMPENSATORCONTROLSYSTEMTHESMITHPREDICTORINTHEMATCHINGMODELHASGOODPERFORMANCEWHEN,BUTTHISALGORITHMHEAVILYDEPENDSONTHEEXACTMATCHMODEL,BUTITISDIFFICULTTODOINPRACTICESMITHPREDICTORALGORITHMISDIFFICULTTOOBTAINGOODCONTROLEFFECTWHENTHEMODELMISMATCHTHUSPUTFORWARDANIMPROVEDSMITHPREDICTORCONTROLSYSTEMTHISSTDUYFOCUSESONDESIGNANDREALIZETHECONTROLLAWSANDCONTROLALGORITHMTHATISAPPLICABLETOFURNACECOMBUSTIONCONTROLPROCESSSPECIFICDISCUSSTHEMETHODOFSMITHPREDICTORENGINEERINGREALIZATIONFORPURETIMEDELAYSYSTEM,FOCUSINGONSUCHACONTROLALGORITHMFORAMOREINDEPTHDISCUSSION,ANDPUTSFORWARDANIMPROVEDSMITHPREDICTOR,WHICHPUTSADAPTIVECONTROLANDSMITHPREDICTORIMPLEMENTORGANICALLY,REALIZETOTHEPARAMETERSOFTHECONTROLSYSTEMTOACHIEVESELFTUNING,BUTALSOBYMEANSOFSIMULATIONDESIGNANDIMPROVEDRESULTSAREANALYZEDSIMULATIONEXPERIMENT,IFADOPTEDPIDCONTROLALGORITHM,THESYSTEMSHOWEDALARGEROVERSHOOT,BUTUSINGCONTROLWITHOUTOVERSHOOTIFKEEPTHECONTROLLERANDTHEMODELPARAMETERSCONSTANT,CHANGETHEOBJECTPARAMETERSTHATMISMATCHMODELTOSMITHPREDICTOR,SMITHPREDICTORALGORITHMOSCILLATIONOCCURSAND,THESYSTEMSTABILITYWEREDESTROYEDATTHISTIMETHEIMPROVEDSMITHPREDICTORALGORITHMNOTONLYCANKEEPTHESYSTEMSTABILITYBUTALSODECREASESOSCILLATIONFREQUENCY,INCREASESCONVERGENCESPEEDKEYWORDSFURNACEGAINADAPTIVECONTROLSMITHPREDICTORXXXA9A10A11A12A13A14A15A16A17目錄G12544一G12468G13502G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G17G20研究的G13984G7235G2462G5859G1053G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G17G21G3281G1881G3818G3534于加熱爐溫度控制的研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G12544G1120G12468傳統(tǒng)的加熱爐溫度控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G20加熱爐G2462G1866模型的G5326G12447G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G20G17G20加熱溫度控制系統(tǒng)G5647G1319G13479G7512G3282G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G20G17G21加熱溫度控制系統(tǒng)模型的G5326G12447G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G21G12628G2345控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G21G17G20被控G2476量的G17885G6333G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G21G17G21G17885G6333被控G2476量的原則G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G21G17G22G6817G13449G2476量的G17885G6333G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G22常用復雜控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G25G21G17G22G17G20串級控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G25G21G17G22G17G21比G1552控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G27G21G17G22G17G22G2081G20316控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G27G21G17G23先G17839控制系統(tǒng)G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G200G12544三G12468G6980字PID控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G20PID控制算法G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G20G17G20模擬PIDG16855節(jié)G3132G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G20G17G21G6980字PID控制算法G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G21PID的G2454G6980G6984G4462G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G21G12544四G12468改G17839型SMITH預估G3132控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G23G23G17G20SMITH預估G3132控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G23G23G17G21改G17839型SMITH控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G25G23G17G21G17G20增G11422G14270G17878G5224補償G7053案G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G25G23G17G21G17G21FUZZYSMITH預估補償控制G7053案G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G207G12544五G12468加熱爐溫度控制系統(tǒng)G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G209G24G17G20PID控制系統(tǒng)G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G209G24G17G21SMITH控制系統(tǒng)G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G210G24G17G21G17G20控制G7053案G2656G1235G11507框G3282的G5326G12447G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G210XXXA9A10A11A12A13A14A15A16A17G24G17G21G17G21G1235G11507G2010G7524G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G210G24G17G21G17G22SMITH控制G12295G4462性G2010G7524G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G20G24G17G22增G11422G14270G17878G5224SMITH控制系統(tǒng)G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G21G5647G13479G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G23G2454考G7003獻G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G24謝辭G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G217XXXA9A10A11A12A13A14A15A16A171第一章緒論11研究的背景及意義加熱爐溫度控制系統(tǒng)為一個大滯后的系統(tǒng)，改G2476傳統(tǒng)的控制G7053式，采用溫度、流量串級控制，并G6238煤氣熱G1552G2656煙氣殘氧檢測量引G1849控制系統(tǒng)，對煤氣G2656空氣的配比G1552G17839G15904優(yōu)化、G16855節(jié)，G4466G10628了加熱爐高效燃G9915控制、溫度迅G17907反G5224控制。在G13443滯后G17819G12255G1025，由于G17819G12255控制通道G1025存在的G13443滯后，使得被控量不能G2462時反映所承受的擾動。因此這樣的G17819G12255必然G1262產(chǎn)生較明顯的G17241G16855量G2656需要較長的G16855節(jié)時間，被認為是較G19602控制的G17819G12255，G1866控制G19602度將隨G11540G13443滯后占G6984個G17819G12255動態(tài)時間G2454G6980的比例增加而增加。一般認為G13443滯后G994G17819G12255的時間常G6980TG1055比大于0G17G24，則稱G17819G12255是大滯后G17819G12255。G5415G994TG1055比增加時，G17819G12255G1025的相位滯后增加而使G17241G16855增大甚至G1262因為嚴重G17241G16855而出G10628聚爆、G13479焦等事故。此G3818大滯后G1262降低G6984個控制系統(tǒng)的G12295G4462性，因此大滯后G17819G12255控制一直備受G1863注。12國內(nèi)外基于加熱爐溫度控制的研究滯后環(huán)節(jié)的存在使得G6984個系統(tǒng)的控制品質(zhì)G2476G3363甚至引G17227閉環(huán)系統(tǒng)的不G12295G4462。因此近年來，對時滯系統(tǒng)的控制G7053法研究G7053興未艾A18A19A20。從G240年代G1209來，時滯控制先后出G10628了G3534于模型的G7053法G2656無模型這兩大G7053法。G3534于模型的G7053法有SMITH預估補償控制、最優(yōu)控制、G14270G17878G5224控制、動態(tài)矩陣預報控制、預測控制、滑模G2476G13479G7512控制、魯棒控制等。無模型G7053法有模糊SMITH控制、模糊G14270G17878G5224控制、模糊PD控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制等。G1866控制G7053法也己經(jīng)由傳統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向智能控制，或者是G1120者的G13479G2524。PID控制是迄今為止G5224用最廣泛的一種控制G7053法。在G5049業(yè)G17819G12255控制G1025大多采用PID控制，G1866優(yōu)點是原理G12628G2345、通用性強、魯棒性好間。然而PID控制在G13443滯后系統(tǒng)G1025的G5224用是有一G4462限制的，對于滯后較大的系統(tǒng)，常G16280PID控制往往顯得無能為力。（G20）G3281G3818最早在G209G24G27年提出預估控制G3132A18A21A20，這是一個時滯預估補償算法，G1866最大優(yōu)點是將時滯環(huán)節(jié)移G2052了閉環(huán)G1055G3818，提高了系統(tǒng)的控制品質(zhì)，但G1866G17819于依G17194G12946G11842的G6980學模型，G4466G19481G5224用比較困G19602。為此人們提出了許多改G17839G7053法，大G14280G2499G1209G2010為兩種G29一種是G3534于G13479G7512G990的改G17839，這類G7053法主要是G13479G2524智能控制通G17819在不同的位G13634增加一G1135并G13864或者串G13864的環(huán)節(jié)G17839G15904補償G30另一種是在G2454G6980G6984G4462G990的改G17839，這種G7053法將G20045通G17819G8900G2214多G20045式G4649G5332用魯棒性能指標G2462G1866G1194的指標G2001G6980對控制G3132G17839G15904G16311G7524G16786G16757，或者對G1866G1025的控制G2454G6980G17839G15904魯棒G16855G6984，G17836有的G7053法是對SMITH預估系統(tǒng)的反G20316傳G17894G2001G6980G17839G15904改G17839,G1209增強G4439的魯棒性G2656G12295G4462性。SEXXXA22A23A24A25A26A27A28A29A302（G21）神經(jīng)網(wǎng)絡具有G14270G13464G13467G2656G14270學G1076的G10317點，G4439G2499G1209G1231G5859G12946度G17936近G19762G13459性G2001G6980，G2499G17839G15904在G13459G2656G12175G13459學G1076，容G19181性比較強G30G4439不需要復雜的控制G13479G7512，也不需要G12946G11842的G6980學模型，G1866G12628G2345有效的G10317點G17878G2524G5049業(yè)G5224用。在時滯系統(tǒng)G1025的G5224用，神經(jīng)網(wǎng)絡主要用于G17788G16794G2656控制。在G17788G16794G7053G19766，用于G17789G16794系統(tǒng)的G2454G6980G2656滯后時間,在控制G7053G19766，主要有模型G2454考G14270G17878G5224控制G2656預測控制。另G3818，神經(jīng)網(wǎng)絡也G2656SMITH控制G13479G2524對時滯系統(tǒng)G17839G15904控制，G16825G7053法也較有效。（G22）模糊控制是一種G3534于專家G16280則的智能控制G7053法A31A32A33，G4439無需G11705道系統(tǒng)G12946G11842的G6980學模型，G2494需要G10628G3342G6817G1328人G2604的經(jīng)G20576G2656G6817G1328G6980G6466。模糊算法對于時滯系統(tǒng)比較G17878用，G4439是G3800理時滯系統(tǒng)G1025G19602G1209G4462量化環(huán)節(jié)G2656不G11842G4462性的有效G6175G8585。模糊算法在時滯系統(tǒng)G1025的G5224用大G14280有G1209G991G1972個G7053G19766A31A34A33G29G79G12模糊SMITH控制控制G3132，G4439一般是由SMITH預估G3132G16311G1927對象的時滯問題，模糊控制G3132控制對象的大G5827性環(huán)節(jié)。G21G12模糊預估控制G7053法，G4439是在模糊控制的G3534G11796G990，G17839G15904并G13864模糊補償。模糊預估模型是通G17819一系G2027有G19036對性的G6524G4560得G2052的，模糊預估G3132得G2052的增量經(jīng)G17819補償G3132的G1328用產(chǎn)生一個補償G7669G8503。G22G12模糊G14270G6984G4462G7053法，G4439是對模型的G7588G1135G2454G6980G17839G15904模糊G6984G4462，G1209G17810G2052改G2904系統(tǒng)控制品質(zhì)。G1866G1025較為有G2529的是提出的改G17839SMITH預估模型，對主反G20316通道傳G17894G2001G6980G1025的G9400波時間常G6980G17839G15904模糊G6984G4462。G16825G7053法具有較強的魯棒性G2656較好的控制性能，但是G16757算效G10587不是G5468高。（G23）G2476G13479G7512控制系統(tǒng)對G5190擾G2656系統(tǒng)G2454G6980G2476化具有魯棒性這G8503是魯棒控制所需要G16311G1927的問題。G2476G13479G7512控制的這一優(yōu)點，己廣泛G3332引G17227了人們的重G16282。G19762時滯G2476G13479G7512控制系統(tǒng)的研究己G5430G6116較G4448G6984的理G16782G1319系，而時滯G2476G13479G7512控制理G16782是一個具有G9520力的研究G7053向。迄今為止，時滯系統(tǒng)的G2476G13479G7512控制理G16782的研究G1185G3800于G14816G14481G2656興G17227G19466G8585，G6116果較G4581，有G5465于G17839一G8505G4448G2904。G5049業(yè)生產(chǎn)的大G16280?；沟肎5049業(yè)G17819G12255G2476得G7368為復雜，大時滯、不G11842G4462性、嚴重G19762G13459性、時G2476性對G5049業(yè)G17819G12255控制系統(tǒng)的G16786G16757提出了G7368高的要G8726。對于時滯系統(tǒng)的控制不是G2345一的G7053法G4613G2499G1209G4448G1852G16311G1927的，G5332G2469G994G16786G16757出G2520種智能控制G7053法或G1209不同的G5430式G13479G2524在一G17227，將是G16311G1927時滯G17819G12255的有效G17896G5464。13課題研究的內(nèi)容在G5049業(yè)生產(chǎn)G1025,經(jīng)常G1262G17947G2052具有G13443滯后G10317性的被控對象,并常將這種被控對象G11487G6116是G5114有G13443滯后的一G19466G5827性環(huán)節(jié)或G1120G19466G5827性環(huán)節(jié)。這類系統(tǒng),一般要G8726具有較好的動態(tài)G10317性G2656G12295G4462性G17例G3926爐溫控制系統(tǒng)。在溫度控制G6228G7427領(lǐng)域G1025,G7234G17953采用PID控制算法。但是在一G1135具有G13443滯后環(huán)節(jié)的系統(tǒng)G1025,PID控制G5468G19602G1872G20050動、G19757兩G7053G19766的性能,而且多G2454G6980G6984G4462也G5468G19602G4466G10628最G1351控制。為了改G2904G13443滯后對系統(tǒng)G5114來的不G14403G5445G2721,將預估法用于此類系統(tǒng)G1025,SMITH預估XXXA35A36A37A38A39A40A41A42A433法也G2495G13443滯后補償法,G16786G16757的G11458標是引G1849一個G13443滯后環(huán)節(jié),G2375SMITH預估G3132,G994被控對象相并G13864,使補償后的被控對象的等效傳G17894G2001G6980不G2265G6336G13443滯后G20045，G3534于SMITH預估G3132的溫控系統(tǒng)能有效G1823G7393大G13443滯后對控制系統(tǒng)G12295G4462性的G5445G2721,且G4466G10628G12628G2345,G2499G19764性好。使閉環(huán)系統(tǒng)的指標G17810G2052最G1351。從G1209G990G2010G7524G1025G2499G1209G11487G2052,對于具有大時間滯后系統(tǒng)的控制,PID控制算法G1177G1177在模型匹配時能G3827G17839G15904G12295G4462的控制,但動態(tài)性能不理G5831G17G5415模型G3845配時,PID算法G4613無能為力了。而SMITH預估算法則在模型匹配時具有好的性能指標,但是由于這種算法嚴重依G17194模型的G12946G11842匹配,而在G4466G19481G1025這是G5468G19602G1582G2052的,因此模型G3845配時,SMITH預估算法G4613G19602G1209G2474得G14403好的控制效果，改G17839型SMITH預估G3132是G1823G7393G13443滯后G5445G2721的有效G7053法G1055一。G16825G7053法不要G8726G5326G12447G1946G11842的對象G6980學模型，且能通G17819控制對象G2656模型G17767出G1461G2507比較來對模型增G11422G1328出G17878G5224性G1474G8503。相對而G16340,改G17839型SMITH算法的G12295G4462性G2656魯棒性比較好,在模型G3845配時也能G3827G17839G15904有效G3332控制，能G3827G1457G6357一G4462的動態(tài)性能，G5567G17907G3332使系統(tǒng)G6922G6959。G1235G11507G13479果G15932明,改G17839型SMITH算法在模型G3845配時,具有G14403好的G12295G4462G2656魯棒性,對于大時間滯后系統(tǒng)是一種比較G4466用的控制G7053法。SDZSEXXXA35A36A37A38A39A40A41A42A434第二章傳統(tǒng)的加熱爐溫度控制系統(tǒng)21加熱爐及其模型的建立加熱爐在G5049業(yè)生產(chǎn)G1025G5224用G5468廣，有G2520種G5430式的加熱爐，G1866G1025G12661式加熱爐最常G16277，G1866型式有G2499G2010為G12677式、G12447式G2656G3290G12582爐三大類A44A45A46。加熱爐G5049G14414G17819G12255為G726被加熱G10301料流G17819G6502G2027爐膛四G2620的G12661道后，加熱G2052爐G5049G14414所要G8726的溫度。在加熱用的燃料油G12661道G990G16025有一個G16855節(jié)G19412，用G1209控制燃料油流量，G1209G17810G2052控制溫度的G11458的。對于加熱爐，G5049G14414G1183質(zhì)受熱G2331溫或同時G17839G15904氣化，G1866溫度的高低G1262直G6521G5445G2721后一G5049G5219的G6817G1328G5049G1929G2656產(chǎn)G5191質(zhì)量。加熱爐的G5191G12295G6817G1328G2499G1209延長爐G12661使用G4563命，因此加熱爐出口溫度必須嚴格控制。211加熱溫度控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖G3282G21G17G20所示為G7588G5049業(yè)生產(chǎn)G1025的加熱爐，G1866G1231務是將被加熱G10301料加熱G2052一G4462溫度，然后送G2052G991道G5049G5219G17839G15904加G5049。加熱爐G5049G14414G17819G12255為G726被加熱G10301料流G17819G6502G2027爐膛四G2620的G12661道后，加熱G2052爐G5049G14414所要G8726的溫度。在加熱用的燃料油G12661道G990G16025有一個G16855節(jié)G19412，用G1209控制燃料油流量，G1209G17810G2052控制溫度的G11458的。G3282G21G17G20加熱爐溫度系統(tǒng)212加熱溫度控制系統(tǒng)模型的建立加熱爐對象是一個多容量的復雜對象。根G6466G4466G20576測試，并G1328了一G1135G12628化，G2499G1209用一G19466環(huán)節(jié)加時滯來近似，G2375G21G20G12G1866時間常G6980TPG2656時滯時間G994爐膛容量大小G2462G5049G14414G1183質(zhì)停留時間有G1863A47A48A49。1STPESKPSGPXXXA50A51A52A53A54A55A56A57A585G7424G7003G19036對的是河北唐山G7588軋鋼廠加熱爐溫度控制系統(tǒng),G1866被控對象的傳G17894G2001G6980為G29G21G21G1222簡單控制系統(tǒng)G12628G2345控制系統(tǒng)（G2345回路控制系統(tǒng)）是指由一個受控對象、一個測量G2476送G3132、一個控制G3132G2656一個執(zhí)G15904G7438G7512（控制G19412）所G13464G6116的閉環(huán)控制系統(tǒng)。G3282G21G17G21加熱爐溫度G2345回路反G20316控制系統(tǒng)G13479G7512框G3282221被控變量的選擇被控G2476量G17885G6333G7053法G726G7053法一G726G17885G6333能直G6521反映生產(chǎn)G17819G12255G1025產(chǎn)品產(chǎn)量G2656質(zhì)量又易于測量的G2454G6980G1328為被控G2476量，稱為直G6521G2454G6980法。G7053法G1120G726G17885G6333那G1135能間G6521反映產(chǎn)品產(chǎn)量G2656質(zhì)量又G994直G6521G2454G6980有G2345G1552對G5224G1863系、易于測量的G2454G6980G1328為被控G2476量，稱為間G6521G2454G6980法。222選擇被控變量的原則G20G17G17885G6333對產(chǎn)品的產(chǎn)量G2656質(zhì)量、安G1852生產(chǎn)、經(jīng)濟運G15904G2656環(huán)境G1457護具有G1927G4462性G1328用的、G2499直G6521測量的G5049G14414G2454G6980為被控G2476量。G21G17G5415不能用直G6521G2454G6980G1328為被控G2476量時，G2499G17885G6333一個G994直G6521G2454G6980有G2345G1552G2001G6980G1863系并滿足G3926G991條件的間G6521G2454G6980為被控G2476量。G20G12滿足G5049G14414的G2524理性G21G12具有盡G2499能大的靈敏度且G13459G5430好G22G12測量G2476送G16025G13634的滯后小。223操縱變量的選擇G17885G6333G6817G13449G2476量，G4613是從諸多G5445G2721被控G2476量的G17767G1849G2454G6980G1025G17885G6333一個對被控G2476量G5445G2721顯著而且G2499控性G14403好的G17767G1849G2454G6980，G1328為G6817G13449G2476量，而G1866余未被G17885G1025的所有G17767G1849量則G16282為系統(tǒng)的G5190擾。ESSSG101101XXXA59A60A61A62A63A64A65A66A67623常用復雜控制系統(tǒng)231串級控制系統(tǒng)但是，由于加熱爐時間常G6980大，而且擾動的因素多，G2345回路反G20316控制系統(tǒng)不能滿足G5049G14414對加熱爐溫度的要G8726。為了提高控制質(zhì)量，采用串級控制系統(tǒng)，運用副回路的G5567G17907G1328用，有效G3332提高控制質(zhì)量，滿足生產(chǎn)要G8726。提高控制質(zhì)量，采用串級控制系統(tǒng)。G3282G21G17G22加熱爐溫度串級控制系統(tǒng)G13479G7512G3282G20、串級控制系統(tǒng)的G3534G7424概念串級控制系統(tǒng)的采用了兩個控制G3132，運用副回路的G5567G17907G1328用，G1209加熱爐溫度為主G2476量，G17885G6333滯后較小的流量為副G2476量，G7512G6116爐溫度G994流量的串級控制系統(tǒng)有效G3332提高控制質(zhì)量，G1209滿足G5049業(yè)生產(chǎn)的要G8726A68A69A70。主控制G3132的G17767出G1328為副控制G3132的G16786G4462，然后由副控制G3132的G17767出去G6817G13449控制G19412。在串級控制系統(tǒng)G1025出G10628了兩個被控對象，G2375主對象（溫度對象）G2656副對象（流量對象），所G1209有兩個被控G2454G6980，主被控G2454G6980（溫度）G2656副被控G2454G6980（流量）。主被控G2454G6980的G1461G2507送往主控制G313