[电子信息精品论文] 基于改进型smith控制的加热炉温度控制系统设计

（二一一年六月本科毕业设计说明书题目基于改进型SMITH控制的加热炉温度控制系统设计学生姓名学院电力学院系别自动化专业自动化班级自动化指导教师XXXA1A0A2A3A4A5A6A7A8摘要大迟延对象的控制一直是控制领域研究的焦点问题。加热炉温度控制便属于这类复杂的控制对象。传统的加热炉温度控制系统采用的是原料油出口温度同燃料油流量或同炉膛温度的串级控制，但由于燃料油流量存在波动，使得温度控制效果较差。而且由于近年来炉膛改造，炉膛容积增大，使得控制系统主副被控对象均存在较大的时间滞后。对于无滞后或滞后比较小的系统，通常采用PID控制。对于大滞后系统，PID控制效果并不好，需要另加补偿，因此提出了SMITH预估补偿控制系统。而SMITH预估算法则在模型匹配时具有好的性能指标,但是由于这种算法严重依G17194模型的G12946G11842匹配,而在G4466G19481G1025这是G5468G19602G1582G2052的,G5415模型G3845配时,SMITH预估算法G4613G19602G1209G2474得G14403好的控制效果,因此提出了改G17839型SMITH控制系统。G7424G7003研究的重点是G16786G16757G994G4466G10628G17878用于燃G9915控制G17819G12255的控制G16280G5471G2656控制算法。具G1319G16764G16782了G13443滞后系统的SMITH预估G3132G2462G5049G12255G4466G10628G7053法，G11540重对这种控制算法G17839G15904了较G9157G1849的G16764G16782，并提出了一种改G17839型SMITH预估控制G3132，G16825控制G3132G6238G14270G17878G5224控制G994G2502G4506G7043预估G3132有G7438G3332G13479G2524G17227来，G4466G10628对控制系统的G2454G6980G14270G6984G4462，而且G17836通G17819G1235G11507对G16786G16757G2656改G17839的G13479果G17839G15904了G2010G7524。G1235G11507G4466G20576G1025，G14521采用PID控制算法，系统G1262出G10628较大的G17241G16855量，采用G2502G4506G7043预估补偿控制G8821有G17241G16855量。G14521G1457G6357控制G3132G2656模型的G2454G6980不G2476，改G2476对象G2454G6980，使估G16757模型G994G1055G3845配，此时G2502G4506G7043预估算法出G10628G6403G14645，系统G12295G4462性被G11784G3363。改G17839型SMITH算法不G1177能G3827G1457G6357系统的G12295G4462，而且G6403G14645G8437G6980G4581，G6922G6959G17907度G5567。G1863G19202G16801G29加热炉G727增G11422G14270G17878G5224G727G2502G4506G7043预估G3132XXXA9A10A11A12A13A14A15A16A17ABSTRACTLARGEDELAYTIMEHASBEENTHEFOCUSOFRESEARCHINTHECONTROLFIELDFURNACETEMPERATURECONTROLISBELONGTOTHISCOMPLEXCONTROLOBJECTTRADITIONALFURNACETEMPERATURECONTROLSYSTEMUSESRAWOILOUTLETTEMPERATUREWITHTHEFUELOILFLOWCASCADECONTROLORFURNACETEMPERATURE,BUTDUETOVOLATILITYINFUELFLOW,MAKINGTHETEMPERATURECONTROLLESSEFFECTIVEINRECENTYEARS,DUETOTHEFURNACECHAMBERVOLUMEINCREASES,THECONTROLSYSTEMEXISTSINALARGETIMELAGFORNOORLESSDELAY,THESYSTEMUSUALLYADOPTSPIDCONTROLFORLARGEDELAYSYSTEM,PIDCONTROLEFFECTISNOTGOOD,NEEDADDITIONALCOMPENSATIONTHUSPUTSFORWARDSMITHPREDICTORCOMPENSATORCONTROLSYSTEMTHESMITHPREDICTORINTHEMATCHINGMODELHASGOODPERFORMANCEWHEN,BUTTHISALGORITHMHEAVILYDEPENDSONTHEEXACTMATCHMODEL,BUTITISDIFFICULTTODOINPRACTICESMITHPREDICTORALGORITHMISDIFFICULTTOOBTAINGOODCONTROLEFFECTWHENTHEMODELMISMATCHTHUSPUTFORWARDANIMPROVEDSMITHPREDICTORCONTROLSYSTEMTHISSTDUYFOCUSESONDESIGNANDREALIZETHECONTROLLAWSANDCONTROLALGORITHMTHATISAPPLICABLETOFURNACECOMBUSTIONCONTROLPROCESSSPECIFICDISCUSSTHEMETHODOFSMITHPREDICTORENGINEERINGREALIZATIONFORPURETIMEDELAYSYSTEM,FOCUSINGONSUCHACONTROLALGORITHMFORAMOREINDEPTHDISCUSSION,ANDPUTSFORWARDANIMPROVEDSMITHPREDICTOR,WHICHPUTSADAPTIVECONTROLANDSMITHPREDICTORIMPLEMENTORGANICALLY,REALIZETOTHEPARAMETERSOFTHECONTROLSYSTEMTOACHIEVESELFTUNING,BUTALSOBYMEANSOFSIMULATIONDESIGNANDIMPROVEDRESULTSAREANALYZEDSIMULATIONEXPERIMENT,IFADOPTEDPIDCONTROLALGORITHM,THESYSTEMSHOWEDALARGEROVERSHOOT,BUTUSINGCONTROLWITHOUTOVERSHOOTIFKEEPTHECONTROLLERANDTHEMODELPARAMETERSCONSTANT,CHANGETHEOBJECTPARAMETERSTHATMISMATCHMODELTOSMITHPREDICTOR,SMITHPREDICTORALGORITHMOSCILLATIONOCCURSAND,THESYSTEMSTABILITYWEREDESTROYEDATTHISTIMETHEIMPROVEDSMITHPREDICTORALGORITHMNOTONLYCANKEEPTHESYSTEMSTABILITYBUTALSODECREASESOSCILLATIONFREQUENCY,INCREASESCONVERGENCESPEEDKEYWORDSFURNACEGAINADAPTIVECONTROLSMITHPREDICTORXXXA9A10A11A12A13A14A15A16A17目录G12544一G12468G13502G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G17G20研究的G13984G7235G2462G5859G1053G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G17G21G3281G1881G3818G3534于加热炉温度控制的研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G12544G1120G12468传统的加热炉温度控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G20加热炉G2462G1866模型的G5326G12447G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G20G17G20加热温度控制系统G5647G1319G13479G7512G3282G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G20G17G21加热温度控制系统模型的G5326G12447G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G23G21G17G21G12628G2345控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G21G17G20被控G2476量的G17885G6333G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G21G17G21G17885G6333被控G2476量的原则G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G21G17G22G6817G13449G2476量的G17885G6333G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G24G21G17G22常用复杂控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G25G21G17G22G17G20串级控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G25G21G17G22G17G21比G1552控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G27G21G17G22G17G22G2081G20316控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G27G21G17G23先G17839控制系统G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G200G12544三G12468G6980字PID控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G20PID控制算法G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G20G17G20模拟PIDG16855节G3132G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G20G17G21G6980字PID控制算法G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G20G22G17G21PID的G2454G6980G6984G4462G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G21G12544四G12468改G17839型SMITH预估G3132控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G23G23G17G20SMITH预估G3132控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G23G23G17G21改G17839型SMITH控制理G16782G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G25G23G17G21G17G20增G11422G14270G17878G5224补偿G7053案G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G20G25G23G17G21G17G21FUZZYSMITH预估补偿控制G7053案G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G207G12544五G12468加热炉温度控制系统G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G209G24G17G20PID控制系统G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G209G24G17G21SMITH控制系统G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G210G24G17G21G17G20控制G7053案G2656G1235G11507框G3282的G5326G12447G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G210XXXA9A10A11A12A13A14A15A16A17G24G17G21G17G21G1235G11507G2010G7524G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G210G24G17G21G17G22SMITH控制G12295G4462性G2010G7524G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G20G24G17G22增G11422G14270G17878G5224SMITH控制系统G1235G11507研究G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G21G5647G13479G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G23G2454考G7003献G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G21G24谢辞G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G217XXXA9A10A11A12A13A14A15A16A171第一章绪论11研究的背景及意义加热炉温度控制系统为一个大滞后的系统，改G2476传统的控制G7053式，采用温度、流量串级控制，并G6238煤气热G1552G2656烟气残氧检测量引G1849控制系统，对煤气G2656空气的配比G1552G17839G15904优化、G16855节，G4466G10628了加热炉高效燃G9915控制、温度迅G17907反G5224控制。在G13443滞后G17819G12255G1025，由于G17819G12255控制通道G1025存在的G13443滞后，使得被控量不能G2462时反映所承受的扰动。因此这样的G17819G12255必然G1262产生较明显的G17241G16855量G2656需要较长的G16855节时间，被认为是较G19602控制的G17819G12255，G1866控制G19602度将随G11540G13443滞后占G6984个G17819G12255动态时间G2454G6980的比例增加而增加。一般认为G13443滞后G994G17819G12255的时间常G6980TG1055比大于0G17G24，则称G17819G12255是大滞后G17819G12255。G5415G994TG1055比增加时，G17819G12255G1025的相位滞后增加而使G17241G16855增大甚至G1262因为严重G17241G16855而出G10628聚爆、G13479焦等事故。此G3818大滞后G1262降低G6984个控制系统的G12295G4462性，因此大滞后G17819G12255控制一直备受G1863注。12国内外基于加热炉温度控制的研究滞后环节的存在使得G6984个系统的控制品质G2476G3363甚至引G17227闭环系统的不G12295G4462。因此近年来，对时滞系统的控制G7053法研究G7053兴未艾A18A19A20。从G240年代G1209来，时滞控制先后出G10628了G3534于模型的G7053法G2656无模型这两大G7053法。G3534于模型的G7053法有SMITH预估补偿控制、最优控制、G14270G17878G5224控制、动态矩阵预报控制、预测控制、滑模G2476G13479G7512控制、鲁棒控制等。无模型G7053法有模糊SMITH控制、模糊G14270G17878G5224控制、模糊PD控制、神经网络控制、专家控制等。G1866控制G7053法也己经由传统控制转向智能控制，或者是G1120者的G13479G2524。PID控制是迄今为止G5224用最广泛的一种控制G7053法。在G5049业G17819G12255控制G1025大多采用PID控制，G1866优点是原理G12628G2345、通用性强、鲁棒性好间。然而PID控制在G13443滞后系统G1025的G5224用是有一G4462限制的，对于滞后较大的系统，常G16280PID控制往往显得无能为力。（G20）G3281G3818最早在G209G24G27年提出预估控制G3132A18A21A20，这是一个时滞预估补偿算法，G1866最大优点是将时滞环节移G2052了闭环G1055G3818，提高了系统的控制品质，但G1866G17819于依G17194G12946G11842的G6980学模型，G4466G19481G5224用比较困G19602。为此人们提出了许多改G17839G7053法，大G14280G2499G1209G2010为两种G29一种是G3534于G13479G7512G990的改G17839，这类G7053法主要是G13479G2524智能控制通G17819在不同的位G13634增加一G1135并G13864或者串G13864的环节G17839G15904补偿G30另一种是在G2454G6980G6984G4462G990的改G17839，这种G7053法将G20045通G17819G8900G2214多G20045式G4649G5332用鲁棒性能指标G2462G1866G1194的指标G2001G6980对控制G3132G17839G15904G16311G7524G16786G16757，或者对G1866G1025的控制G2454G6980G17839G15904鲁棒G16855G6984，G17836有的G7053法是对SMITH预估系统的反G20316传G17894G2001G6980G17839G15904改G17839,G1209增强G4439的鲁棒性G2656G12295G4462性。SEXXXA22A23A24A25A26A27A28A29A302（G21）神经网络具有G14270G13464G13467G2656G14270学G1076的G10317点，G4439G2499G1209G1231G5859G12946度G17936近G19762G13459性G2001G6980，G2499G17839G15904在G13459G2656G12175G13459学G1076，容G19181性比较强G30G4439不需要复杂的控制G13479G7512，也不需要G12946G11842的G6980学模型，G1866G12628G2345有效的G10317点G17878G2524G5049业G5224用。在时滞系统G1025的G5224用，神经网络主要用于G17788G16794G2656控制。在G17788G16794G7053G19766，用于G17789G16794系统的G2454G6980G2656滞后时间,在控制G7053G19766，主要有模型G2454考G14270G17878G5224控制G2656预测控制。另G3818，神经网络也G2656SMITH控制G13479G2524对时滞系统G17839G15904控制，G16825G7053法也较有效。（G22）模糊控制是一种G3534于专家G16280则的智能控制G7053法A31A32A33，G4439无需G11705道系统G12946G11842的G6980学模型，G2494需要G10628G3342G6817G1328人G2604的经G20576G2656G6817G1328G6980G6466。模糊算法对于时滞系统比较G17878用，G4439是G3800理时滞系统G1025G19602G1209G4462量化环节G2656不G11842G4462性的有效G6175G8585。模糊算法在时滞系统G1025的G5224用大G14280有G1209G991G1972个G7053G19766A31A34A33G29G79G12模糊SMITH控制控制G3132，G4439一般是由SMITH预估G3132G16311G1927对象的时滞问题，模糊控制G3132控制对象的大G5827性环节。G21G12模糊预估控制G7053法，G4439是在模糊控制的G3534G11796G990，G17839G15904并G13864模糊补偿。模糊预估模型是通G17819一系G2027有G19036对性的G6524G4560得G2052的，模糊预估G3132得G2052的增量经G17819补偿G3132的G1328用产生一个补偿G7669G8503。G22G12模糊G14270G6984G4462G7053法，G4439是对模型的G7588G1135G2454G6980G17839G15904模糊G6984G4462，G1209G17810G2052改G2904系统控制品质。G1866G1025较为有G2529的是提出的改G17839SMITH预估模型，对主反G20316通道传G17894G2001G6980G1025的G9400波时间常G6980G17839G15904模糊G6984G4462。G16825G7053法具有较强的鲁棒性G2656较好的控制性能，但是G16757算效G10587不是G5468高。（G23）G2476G13479G7512控制系统对G5190扰G2656系统G2454G6980G2476化具有鲁棒性这G8503是鲁棒控制所需要G16311G1927的问题。G2476G13479G7512控制的这一优点，己广泛G3332引G17227了人们的重G16282。G19762时滞G2476G13479G7512控制系统的研究己G5430G6116较G4448G6984的理G16782G1319系，而时滞G2476G13479G7512控制理G16782是一个具有G9520力的研究G7053向。迄今为止，时滞系统的G2476G13479G7512控制理G16782的研究G1185G3800于G14816G14481G2656兴G17227G19466G8585，G6116果较G4581，有G5465于G17839一G8505G4448G2904。G5049业生产的大G16280模化使得G5049业G17819G12255G2476得G7368为复杂，大时滞、不G11842G4462性、严重G19762G13459性、时G2476性对G5049业G17819G12255控制系统的G16786G16757提出了G7368高的要G8726。对于时滞系统的控制不是G2345一的G7053法G4613G2499G1209G4448G1852G16311G1927的，G5332G2469G994G16786G16757出G2520种智能控制G7053法或G1209不同的G5430式G13479G2524在一G17227，将是G16311G1927时滞G17819G12255的有效G17896G5464。13课题研究的内容在G5049业生产G1025,经常G1262G17947G2052具有G13443滞后G10317性的被控对象,并常将这种被控对象G11487G6116是G5114有G13443滞后的一G19466G5827性环节或G1120G19466G5827性环节。这类系统,一般要G8726具有较好的动态G10317性G2656G12295G4462性G17例G3926炉温控制系统。在温度控制G6228G7427领域G1025,G7234G17953采用PID控制算法。但是在一G1135具有G13443滞后环节的系统G1025,PID控制G5468G19602G1872G20050动、G19757两G7053G19766的性能,而且多G2454G6980G6984G4462也G5468G19602G4466G10628最G1351控制。为了改G2904G13443滞后对系统G5114来的不G14403G5445G2721,将预估法用于此类系统G1025,SMITH预估XXXA35A36A37A38A39A40A41A42A433法也G2495G13443滞后补偿法,G16786G16757的G11458标是引G1849一个G13443滞后环节,G2375SMITH预估G3132,G994被控对象相并G13864,使补偿后的被控对象的等效传G17894G2001G6980不G2265G6336G13443滞后G20045，G3534于SMITH预估G3132的温控系统能有效G1823G7393大G13443滞后对控制系统G12295G4462性的G5445G2721,且G4466G10628G12628G2345,G2499G19764性好。使闭环系统的指标G17810G2052最G1351。从G1209G990G2010G7524G1025G2499G1209G11487G2052,对于具有大时间滞后系统的控制,PID控制算法G1177G1177在模型匹配时能G3827G17839G15904G12295G4462的控制,但动态性能不理G5831G17G5415模型G3845配时,PID算法G4613无能为力了。而SMITH预估算法则在模型匹配时具有好的性能指标,但是由于这种算法严重依G17194模型的G12946G11842匹配,而在G4466G19481G1025这是G5468G19602G1582G2052的,因此模型G3845配时,SMITH预估算法G4613G19602G1209G2474得G14403好的控制效果，改G17839型SMITH预估G3132是G1823G7393G13443滞后G5445G2721的有效G7053法G1055一。G16825G7053法不要G8726G5326G12447G1946G11842的对象G6980学模型，且能通G17819控制对象G2656模型G17767出G1461G2507比较来对模型增G11422G1328出G17878G5224性G1474G8503。相对而G16340,改G17839型SMITH算法的G12295G4462性G2656鲁棒性比较好,在模型G3845配时也能G3827G17839G15904有效G3332控制，能G3827G1457G6357一G4462的动态性能，G5567G17907G3332使系统G6922G6959。G1235G11507G13479果G15932明,改G17839型SMITH算法在模型G3845配时,具有G14403好的G12295G4462G2656鲁棒性,对于大时间滞后系统是一种比较G4466用的控制G7053法。SDZSEXXXA35A36A37A38A39A40A41A42A434第二章传统的加热炉温度控制系统21加热炉及其模型的建立加热炉在G5049业生产G1025G5224用G5468广，有G2520种G5430式的加热炉，G1866G1025G12661式加热炉最常G16277，G1866型式有G2499G2010为G12677式、G12447式G2656G3290G12582炉三大类A44A45A46。加热炉G5049G14414G17819G12255为G726被加热G10301料流G17819G6502G2027炉膛四G2620的G12661道后，加热G2052炉G5049G14414所要G8726的温度。在加热用的燃料油G12661道G990G16025有一个G16855节G19412，用G1209控制燃料油流量，G1209G17810G2052控制温度的G11458的。对于加热炉，G5049G14414G1183质受热G2331温或同时G17839G15904气化，G1866温度的高低G1262直G6521G5445G2721后一G5049G5219的G6817G1328G5049G1929G2656产G5191质量。加热炉的G5191G12295G6817G1328G2499G1209延长炉G12661使用G4563命，因此加热炉出口温度必须严格控制。211加热温度控制系统总体结构图G3282G21G17G20所示为G7588G5049业生产G1025的加热炉，G1866G1231务是将被加热G10301料加热G2052一G4462温度，然后送G2052G991道G5049G5219G17839G15904加G5049。加热炉G5049G14414G17819G12255为G726被加热G10301料流G17819G6502G2027炉膛四G2620的G12661道后，加热G2052炉G5049G14414所要G8726的温度。在加热用的燃料油G12661道G990G16025有一个G16855节G19412，用G1209控制燃料油流量，G1209G17810G2052控制温度的G11458的。G3282G21G17G20加热炉温度系统212加热温度控制系统模型的建立加热炉对象是一个多容量的复杂对象。根G6466G4466G20576测试，并G1328了一G1135G12628化，G2499G1209用一G19466环节加时滞来近似，G2375G21G20G12G1866时间常G6980TPG2656时滞时间G994炉膛容量大小G2462G5049G14414G1183质停留时间有G1863A47A48A49。1STPESKPSGPXXXA50A51A52A53A54A55A56A57A585G7424G7003G19036对的是河北唐山G7588轧钢厂加热炉温度控制系统,G1866被控对象的传G17894G2001G6980为G29G21G21G1222简单控制系统G12628G2345控制系统（G2345回路控制系统）是指由一个受控对象、一个测量G2476送G3132、一个控制G3132G2656一个执G15904G7438G7512（控制G19412）所G13464G6116的闭环控制系统。G3282G21G17G21加热炉温度G2345回路反G20316控制系统G13479G7512框G3282221被控变量的选择被控G2476量G17885G6333G7053法G726G7053法一G726G17885G6333能直G6521反映生产G17819G12255G1025产品产量G2656质量又易于测量的G2454G6980G1328为被控G2476量，称为直G6521G2454G6980法。G7053法G1120G726G17885G6333那G1135能间G6521反映产品产量G2656质量又G994直G6521G2454G6980有G2345G1552对G5224G1863系、易于测量的G2454G6980G1328为被控G2476量，称为间G6521G2454G6980法。222选择被控变量的原则G20G17G17885G6333对产品的产量G2656质量、安G1852生产、经济运G15904G2656环境G1457护具有G1927G4462性G1328用的、G2499直G6521测量的G5049G14414G2454G6980为被控G2476量。G21G17G5415不能用直G6521G2454G6980G1328为被控G2476量时，G2499G17885G6333一个G994直G6521G2454G6980有G2345G1552G2001G6980G1863系并满足G3926G991条件的间G6521G2454G6980为被控G2476量。G20G12满足G5049G14414的G2524理性G21G12具有尽G2499能大的灵敏度且G13459G5430好G22G12测量G2476送G16025G13634的滞后小。223操纵变量的选择G17885G6333G6817G13449G2476量，G4613是从诸多G5445G2721被控G2476量的G17767G1849G2454G6980G1025G17885G6333一个对被控G2476量G5445G2721显著而且G2499控性G14403好的G17767G1849G2454G6980，G1328为G6817G13449G2476量，而G1866余未被G17885G1025的所有G17767G1849量则G16282为系统的G5190扰。ESSSG101101XXXA59A60A61A62A63A64A65A66A67623常用复杂控制系统231串级控制系统但是，由于加热炉时间常G6980大，而且扰动的因素多，G2345回路反G20316控制系统不能满足G5049G14414对加热炉温度的要G8726。为了提高控制质量，采用串级控制系统，运用副回路的G5567G17907G1328用，有效G3332提高控制质量，满足生产要G8726。提高控制质量，采用串级控制系统。G3282G21G17G22加热炉温度串级控制系统G13479G7512G3282G20、串级控制系统的G3534G7424概念串级控制系统的采用了两个控制G3132，运用副回路的G5567G17907G1328用，G1209加热炉温度为主G2476量，G17885G6333滞后较小的流量为副G2476量，G7512G6116炉温度G994流量的串级控制系统有效G3332提高控制质量，G1209满足G5049业生产的要G8726A68A69A70。主控制G3132的G17767出G1328为副控制G3132的G16786G4462，然后由副控制G3132的G17767出去G6817G13449控制G19412。在串级控制系统G1025出G10628了两个被控对象，G2375主对象（温度对象）G2656副对象（流量对象），所G1209有两个被控G2454G6980，主被控G2454G6980（温度）G2656副被控G2454G6980（流量）。主被控G2454G6980的G1461G2507送往主控制G313