基于模糊控制的热风炉燃烧控制系统

拱顶温度的偏差和拱顶温度的偏差变化率都分为7个等级：正大(PL)、正中(PM)、正小(PS)、零(ZO)、负小(NS)、负中(NM)、负大(NL)。空燃比调节增量划分为7级：快速加大(PL)、中速加大(PM)、低速加大(PS)、不变(ZO)、低速减小(NS)、中速减小(NM)、高速减小(NL)。模糊控制规则表如表1所示。

1．4 拱顶温度管理期最佳空燃比模糊控制器
此阶段模糊控制器的控制目的是使管理期拱顶温度达到拱顶目标温度，模糊控制器采用双输入单输出的模糊控制结构。将拱顶温度偏差和温升速率作为控制输入，空燃比的调节增量U作为控制输出，拱顶温度偏差划分为7个等级，温度上升速率划分为7个等级，空燃比调节增量
分为7个等级。控制规则与加热期最佳空燃比模糊控制器的控制规则相同。当拱顶温度达到拱顶目标温度，转入到管理期最佳煤气流量模糊控制器。
1．5 拱顶温度管理期最佳煤气流量模糊控制器
在保证拱顶温度不变的情况下，管理期应尽量选择空气过剩系数大的条件进行燃烧，从而获得较多的烟气量，增加热风炉的蓄热量。所以在管理期煤气量、空燃比都要调节。为了保证热风炉给高炉送风开始时废气温度正好达到设定值，在到达拱顶温度管理期以前，以最大煤气流量进行加热，以最快的时间达到拱顶管理温度，进入温度管理期，在达到废气管理温度之前，都采用温度管理期最佳空燃比模糊控制器，在达到废气管理温度之后，以废气温升速率作为控制量，最高废气温度作为限制终点。模糊控制器以废气升温速率偏差和偏差变化率作为控制输入，煤气流量调节增量作为控制输出量。

2 模糊控制器的热风炉燃烧系统的应用
模糊控制器实际应用于热风炉燃烧系统中，还需要确定模糊控制器输入输出量的论域范围，隶属函数的选取，模糊控制器参数的确定，解模糊化方法及在燃烧初期何时启动和停止模糊控制器的空燃比调节，即是拱顶温度发生变化到什么程度才启动模糊控制器的空燃比调节。空燃比的值可以通过烟气中的残氧量来判断是否合适，由于烧拱顶期当热风炉烟气中残氧的体积分数保持在0．2％～0．8％时热风炉燃烧状况良好。故可以取0．6％作为控制目标，并把0．4％～0．8％作为稳态控制区间，在此区间内不进行控制调节。当烟气残氧的体积分数低于0．4％或大于0．8％时启动空燃比调节系统。