蓄熱式加熱爐建模與控制應(yīng)用研究.pdf

1、蓄熱式加熱爐是上世紀(jì)90年代逐步出現(xiàn)的鋼材熱軋生產(chǎn)線主要熱工設(shè)備，其對鋼材加熱質(zhì)量的好壞直接影響鋼產(chǎn)品質(zhì)量。特別是在能源日益緊張的今天，如何進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低能耗具有更加重要的意義。 本文以蓄熱式步進(jìn)梁加熱爐為研究背景，簡單介紹了蓄熱式加熱爐工藝情況和智能遺傳算法。采用機(jī)理建模的方法建立了加熱爐鋼坯溫度數(shù)學(xué)模型，根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，使用遺傳算法尋優(yōu)計(jì)算模型的重要參數(shù)。在這一數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)遺傳算法尋優(yōu)提出了一種爐溫

2、優(yōu)化設(shè)定策略。還給出了一個爐溫控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行結(jié)果分析，并應(yīng)用建立的數(shù)學(xué)模型與爐溫優(yōu)化設(shè)定提出了一種鋼溫閉環(huán)控制系統(tǒng)。 鋼坯在爐內(nèi)的溫度分布尤其是在出爐口處鋼坯表面溫度和斷面溫差對于實(shí)現(xiàn)加熱爐的閉環(huán)最優(yōu)控制和預(yù)測鋼坯的軋制效果具有重要的意義，因此，加熱爐只有合理控制鋼坯出爐溫度及其分布才能保證軋制質(zhì)量、降低加熱爐燃料的消耗。生產(chǎn)實(shí)踐中，一般基礎(chǔ)自動化控制認(rèn)為合理的爐內(nèi)溫度制度就能加熱出合適的鋼坯，人們還無法直接測量移動鋼

3、坯在爐內(nèi)的溫度分布，鋼坯只有出爐后才能知道出鋼溫度是否合格。這樣就不能對鋼溫進(jìn)行跟蹤而且一旦出現(xiàn)出鋼溫度不合格就已經(jīng)無法挽回了。一般方法是建立加熱爐的鋼溫?cái)?shù)學(xué)模型推算出爐內(nèi)鋼坯溫度進(jìn)而通過數(shù)學(xué)模型建立最佳的爐溫制度，用于改善鋼坯加熱質(zhì)量。 本文機(jī)理建模采用總括熱吸收率法建立模型，它是加熱爐建模中比較實(shí)用的方法，但一直以來總括吸收率參數(shù)的確定問題既是整個建模的核心內(nèi)容也是最大的難點(diǎn)。在取得大量易獲得的過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用遺傳算法