基于模糊控制的熱風爐燃燒控制系統

拱頂溫度的偏差和拱頂溫度的偏差變化率都分為7個等級：正大(PL)、正中(PM)、正小(PS)、零(ZO)、負小(NS)、負中(NM)、負大(NL)。空燃比調節增量劃分為7級：快速加大(PL)、中速加大(PM)、低速加大(PS)、不變(ZO)、低速減小(NS)、中速減小(NM)、高速減小(NL)。模糊控制規則表如表1所示。

1．4 拱頂溫度管理期最佳空燃比模糊控制器
此階段模糊控制器的控制目的是使管理期拱頂溫度達到拱頂目標溫度，模糊控制器采用雙輸入單輸出的模糊控制結構。將拱頂溫度偏差和溫升速率作為控制輸入，空燃比的調節增量U作為控制輸出，拱頂溫度偏差劃分為7個等級，溫度上升速率劃分為7個等級，空燃比調節增量
分為7個等級。控制規則與加熱期最佳空燃比模糊控制器的控制規則相同。當拱頂溫度達到拱頂目標溫度，轉入到管理期最佳煤氣流量模糊控制器。
1．5 拱頂溫度管理期最佳煤氣流量模糊控制器
在保證拱頂溫度不變的情況下，管理期應盡量選擇空氣過剩系數大的條件進行燃燒，從而獲得較多的煙氣量，增加熱風爐的蓄熱量。所以在管理期煤氣量、空燃比都要調節。為了保證熱風爐給高爐送風開始時廢氣溫度正好達到設定值，在到達拱頂溫度管理期以前，以最大煤氣流量進行加熱，以最快的時間達到拱頂管理溫度，進入溫度管理期，在達到廢氣管理溫度之前，都采用溫度管理期最佳空燃比模糊控制器，在達到廢氣管理溫度之后，以廢氣溫升速率作為控制量，最高廢氣溫度作為限制終點。模糊控制器以廢氣升溫速率偏差和偏差變化率作為控制輸入，煤氣流量調節增量作為控制輸出量。

2 模糊控制器的熱風爐燃燒系統的應用
模糊控制器實際應用于熱風爐燃燒系統中，還需要確定模糊控制器輸入輸出量的論域范圍，隸屬函數的選取，模糊控制器參數的確定，解模糊化方法及在燃燒初期何時啟動和停止模糊控制器的空燃比調節，即是拱頂溫度發生變化到什么程度才啟動模糊控制器的空燃比調節。空燃比的值可以通過煙氣中的殘氧量來判斷是否合適，由于燒拱頂期當熱風爐煙氣中殘氧的體積分數保持在0．2％～0．8％時熱風爐燃燒狀況良好。故可以取0．6％作為控制目標，并把0．4％～0．8％作為穩態控制區間，在此區間內不進行控制調節。當煙氣殘氧的體積分數低于0．4％或大于0．8％時啟動空燃比調節系統。