梭式窯的建模與控制應(yīng)用研究.pdf

1、梭式窯是陶瓷生產(chǎn)中一種重要的高溫?zé)稍O(shè)備，對(duì)產(chǎn)品種類的適應(yīng)性強(qiáng)，可作為工廠生產(chǎn)的主要燒成設(shè)備使用。隨著近年來的發(fā)展，梭式窯本身的設(shè)計(jì)水平和建造水平都有顯著的提高，但是梭式窯的控制水平發(fā)展相對(duì)滯后，很多窯爐都還是手動(dòng)控制方式，自動(dòng)化程度較低。所以，進(jìn)行梭式窯的燒成制度尤其是溫度制度控制的研究，對(duì)梭式窯生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，都有著很重要的實(shí)際意義。 本文首先介紹了梭式窯的生產(chǎn)工藝，主要是溫度、氣氛和壓力三大制度，其中以溫度制

2、度為主。然后從引入脈沖燃燒方式、梭式窯建模和控制幾個(gè)方面展開了本文的工作。 工業(yè)窯爐內(nèi)工件加熱質(zhì)量的提高與燃燒控制技術(shù)有著密切的聯(lián)系，傳統(tǒng)的比例控制、雙交叉限幅控制往往受燃料量測(cè)量和調(diào)節(jié)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的制約，而且窯溫的均勻性也不是很好。脈沖燃燒控制技術(shù)能解決這些問題，本文針對(duì)梭式窯提出了脈沖燃燒的控制策略。 梭式窯的燒制過程是典型的熱工過程，表現(xiàn)出非線性、慢時(shí)變、大滯后和不確定性，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有

3、可以逼近任意非線性映射的能力，且算法簡(jiǎn)單實(shí)用，所以本文采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)梭式窯的窯溫對(duì)象進(jìn)行建模。 針對(duì)梭式窯的工藝特點(diǎn)和實(shí)際的生產(chǎn)情況，選用模糊控制算法作為窯溫控制的控制策略。此外，加上以梭式窯熱平衡關(guān)系和實(shí)際控制經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的前饋策略，還有針對(duì)窯溫對(duì)象大滯后特點(diǎn)的Smith控制策略，設(shè)計(jì)出控制梭式窯升溫曲線的控制器。經(jīng)過在MATLAB的simulink環(huán)境下的仿真試驗(yàn)和研究，表明這種方法設(shè)計(jì)出的控制器具有很好的控制效果。最后