模糊控制作为智能控制的一个重要分支,有着无需知道被控对象的数学模型和较强的鲁棒性两大特点,而加热炉是一个大惯性、非线性、慢时变的系统,不易得出精确数学模型,因而采用模糊控制的方法,实现对加热炉的燃烧控制,可有效地提高加热炉的热效益和钢坯的加热质量。 模糊控制是以模糊集合、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的计算机数字控制技术。它包括三个步骤,既精确量的模糊化;规则库的建立;反模糊化。 本文通过对常规的模糊控制器、双模糊控制器、模糊PID控制器、模糊+PID控制器及自调整因子模糊控制器等多种类型的模糊控制器进行了大量的仿真研究,提出了小偏差叠加积分模糊控制器。同时在参数的调整上,结合仿真结果分别对模糊控制器的量化因子、比例因子的调整进行了论证,并详细阐明量化因子和比例因子值的选取和调整对系统控制性能的影响。此外,针对加热炉大纯滞后问题,设计施密斯—模糊控制等复合模糊控制系统,仿真研究表明,获得了较好效果。 加热炉燃烧控制的另一个重要内容是空/燃比的控制。加热炉热效率与空/燃比之间存在着极值特性,设计了空/燃比自寻优模糊控制器,拓展了模糊控制的应用领域。分析表明,这种变步长搜索的模糊控制器收敛特性好,速度快。