加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法、系统及介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113110657A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110438067.3(22)申请日2021.04.22(71)申请人上海呈彧智能科技有限公司地址201415上海市奉贤区庄行镇叶庄公路135号2幢555室(72)发明人王宪玉(74)专利代理机构上海段和段律师事务所31334代理人李佳俊郭国中(51)Int.Cl.G05D27/02(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图2页(54)发明名称加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法、系统及介质(57)摘要本发明提供了一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，包括确定模糊控制的输入量，输入量为炉压控制偏差与排烟温度控制偏差；对模糊控制的输入空间和输出空间进行模糊分割；对炉压控制偏差与排烟温度控制偏差进行模糊化；确定模糊集合的隶属函数；确定模糊控制器的控制规则以及所述控制规则对应的模糊映射关系；依据前后两次煤气总管压力变化值与助燃空气总管压力变化值，确定排烟调节阀控制补偿量，前馈控制热炉炉膛压力。本发明提出加热炉炉压动态调整前馈控制与反馈控制权重的方案，自主学习模糊控制炉压的控制程序；炉膛压力的稳定性得到了极大提高，保证了加热炉安全稳定运行；经过理论分析与实践表明，降低了生产能耗。CN113110657ACN113110657A权利要求书1/3页1.一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：确定模糊控制的输入量，输入量为炉压控制偏差与排烟温度控制偏差；步骤2：对模糊控制的输入空间和输出空间进行模糊分割；步骤3：对炉压控制偏差与排烟温度控制偏差进行模糊化；步骤4：确定模糊集合的隶属函数；步骤5：确定模糊控制器的控制规则以及所述控制规则对应的模糊映射关系；步骤6：在烟温正常情况下，依据前后两次煤气总管压力变化值与助燃空气总管压力变化值，确定排烟调节阀控制补偿量，前馈控制热炉炉膛压力，当烟温超高时，以排烟温度为控制目标，反馈调整热炉炉膛压力。2.根据权利要求1所述的一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：步骤1.1：目标炉压PFt＝20Pa，目标排烟温度TSt＝200℃；步骤1.2：依据实际炉压PFc与实际排烟温度TSc确定控制偏差DPF与DTS；DPF＝PFt‑PFc；DTS＝TSt‑TSc；输出量为目标控制权重c，目标控制权重是0‑1之间的实数，表示前馈控制目标值修正系数，排烟温度按照修正后的目标排烟温度RTSt＝TSt+(1‑c)*DTS进行控制。3.根据权利要求1所述的一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，其特征在于，所述步骤2包括：模糊控制器的控制规则中的输入和前提的语言变量构成模糊输入空间，结论的语言变量构成模糊输出空间；语言变量的取值为一组模糊语言名称并构成语言名称的集合；模糊语言名称与模糊集合一一对应；对于每个语言变量，其取值的模糊集合具有相同的论域，模糊分割是要确定对于每个语言变量取值的模糊语言名称的个数，模糊分割的个数决定了模糊控制的精细化程度；炉压模糊控制的输入输出空间分割为负大NB、负小NS、零ZR、正小PS和正大PB。4.根据权利要求1所述的一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：步骤3.1：计算差值统计分布参数μ、σ；步骤3.2：根据正态分布的累积密度函数：计算出5个论域所对应的阈值，及当F(x,μ,σ)分别为[0.2,0.4,0.6,0.8]时，求得x值；步骤3.3：利用计算出的4个x值进行阈值的再次划分；步骤3.4：求得变化后的最终论域区间。5.根据权利要求1所述的一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，其特征在于，所述步骤4包括如下步骤：所述输入变量DPF和DTS的隶属度函数为三角隶属度函数；2CN113110657A权利要求书2/3页所述DPF的NB的三角隶属度函数关系式：所述DPF的NS的三角隶属度函数关系式：6.根据权利要求1所述的一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制方法，其特征在于，所述步骤5在当DPF＝PB，实际炉压控制偏差为“正大”且DTS＝NS，实际排烟温度控制偏差为“负小”时，模糊规格输出为0.9，控制应该以前馈控制为主要控制目标，以极小量用来反馈调整排烟温度的控制；目标炉压以按照修正后的目标炉压RPFt＝PFt+c*DPF进行控制，排烟温度按照修正后的目标排烟温度RTSt＝TSt+(1‑c)*DTS进行控制。7.一种加热炉炉膛压力与排烟温度控制系统，其特征在于，包括如下模块：模块M1：确定模糊控制的输入量，输入量为炉压控制偏差与排烟温度控制偏差；模块M2：对模糊控制的输入空间和输出空间进行模糊分割；模块M3：对炉压控制偏差与排烟温度控制偏差进行模糊