一种大时滞加热炉自适应PID温控器的设计与实现文献综述
2020-05-06 16:42:37
一、 课题背景及意义 现如今,加热炉在我国工业生产过程中应用量大且面广,它的能源消耗占到了整个钢铁工业能源消耗的 60%~70%[1]。
其中温度控制指标是最重要的指标,直接影响到产品的性能和耗能成本。
在一定范围内控制现场温度,是产品质量及安全生产的重要保证,还能有效的降低加热炉的能源消耗,提高经济效益,因此温度控制系统在加热炉工业控制领域中的应用十分重要[2]。
在工业生产过程中影响加热炉运行效果的因素有很多,但其中温度调节显得尤为重要,调节精度直接影响该系统的运行和产品质量。
但又因为工业加热炉具有保温性能好、升温慢、测温时滞严重、大惯性等特点,导致系统的控制难度加大,控制品质变差,延迟时间增大,系统就越不稳定[3]。
所以工业生产的发展对加热炉温度系统提出了更严格的要求,而温度控制刚好具有纯滞后的特点,难以建立其精确的数学模型[4]。
保温性能好又导致降温慢、很难退火,因此用常规的PID控制方法和传统的控制策略难以达到好的控制效果,所以对具有滞后特性的加热炉进行温度控制的研究使其能安全可靠的运行,对于工业生产过程具有重要的意义。
二、 加热炉温度控制的发展趋势 当前国内研发的温控系统始终位于1980年以后的程度,其中普通PID调节器是相对稳定的技术[5]。
但是常规PID控制器对于大滞后、繁琐时变的加热炉温控系统难以调节,只适用于普通的温控系统。
加热炉温度控制系统要达到降低燃料消耗、减小氧化烧损、升温快、保温性好且退火容易等功能还需通过进一步研究。