本發明涉及一種基于模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制方法，屬于熱風爐燃燒控制技術領域。本發明的技術方案是：頂溫控制階段：使用模糊控制算法，控制器的輸入為頂溫誤差E和頂溫誤差的變化量EC；煙溫控制階段：使用模糊控制算法，控制器的輸入為煙氣的溫升速率偏差及煙氣溫升速率變化量，再通過空燃比計算出煤氣流量設定值。本發明的有益效果是：被控對象參數的變化具有較強的魯棒性，適用于對難以建立被控對象的數學模型的復雜系統進行控制；語言型控制，定性認識工業過程，較容易建立語言變量控制規則，易于形成知識庫；控制效果好。

技術領域

本發明涉及一種基于模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制方法，特別是一種基于瞎子爬山式模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制系統設計與開發方法，屬于熱風爐燃燒控制技術領域。

背景技術

國際上通用的熱風爐全自動化系統是以完善的基礎自動化加上數學模型或智能控制組成的，但基礎自動化所設置的儀表和控制回路較多，特別是要在3、4個熱風爐中設置，故投資相當大。此外，目前由于耐火材料的進步，耐溫增高，熱風爐拱頂不會燒壞，故拱頂沒有限溫必要，所以這種基礎自動化系統大都不好用，許多工廠大型高爐大都使用較簡單的系統，即只有煤氣總管壓力控制和煤氣及空氣調節閥位或流量自動控制，然后人工控制閥位或流量的設定值或開度。至于設定的數學模型，除了相當復雜外，更需設置自動分析加熱煤氣各種成分的分析器，這種儀器除了昂貴以外，還需良好的維護，很多工廠難以實現。要使數學模型有效，還要求良好的完善基礎自動化。因此數學模型雖然有效但在國內除寶鋼以外，很少有工廠設置并得到應用的。

人工控制不但需要專人操作，且難以在熱風爐整個燃燒時期各個階段及時設定煤氣和助燃空氣流量，也難以在預熱煤氣和空氣溫度變化時、高爐所需鼓風溫度和流量變化時、助燃空氣壓力變化時、熱風爐蓄熱量尚有富裕時，一一及時修正熱風爐加熱的煤氣和空氣量，因而達不到節能和優化熱風爐操作的目的。故要面對我國的操作和自動化以及維護水平的實況，而需要開發適合于我國的實際情況的、且需低成本和便于推廣的熱風爐全自動化專家系統。

發明內容

本發明目的是提供一種基于模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制方法，通過實現頂溫和煙溫的自動運行保障穩定經濟燃燒，節約燃料，降低工人勞動強度；通過運行積累數據進行統計優化，對空燃比進行離線校正；設計系統時不需要建立被控對象的數學模型，只要求掌握現場操作人員或者有關專家的經驗、知識或者操作者在操作過程中的操作數據及被控對象的運行數據等；被控對象參數的變化具有較強的魯棒性，適用于對難以建立被控對象的數學模型的復雜系統進行控制，如非線性、時變和滯后系統；語言型控制，定性認識工業過程，較容易建立語言變量控制規則，易于形成知識庫；控制效果好，且所需設備簡單，經濟效益顯著具有很好的應用價值，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種基于模糊控制思想的熱風爐自動燃燒控制方法，包含以下步驟：將燃燒期間共劃分五個階段，分別是點火階段、快升階段、頂溫控制階段、煙溫速度控制階段和悶爐階段，在不同階段采用不同的策略和空燃比進行燃燒；

點火階段采用適量的煤氣量和空氣量，用來穩定燃燒狀態；快升階段采用較大的煤氣量和空氣量，達到快速升頂溫的目的；頂溫控制階段是在頂溫升至目標值附近時，采用模糊控制器穩定頂溫；煙溫速度控制階段是在燃燒后期以煙溫升溫速度為反饋值進行速度控制，保證剛好在規定燃燒周期到時的時刻達到目標煙溫；如果某種原因造成延期供風，悶爐階段以最小流量維持悶爐模式；

頂溫控制階段：在工藝允許的時間內，控制頂溫穩定于目標頂溫，且使用的煤氣較少；使用模糊控制算法，控制器的輸入為頂溫誤差E和頂溫誤差的變化量EC，輸出控制量為ΔU(k)，ΔU(k)×k_u＝Δu(k)，而Δu(k)+u(k-1)＝u(k)，即空氣流量給定，再通過空燃比計算出煤氣流量設定值；