[发明专利]脉冲燃烧式炉膛压力前馈优化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金控制工艺技术领域，尤其是大型轧钢加热炉加热铸坯燃烧控制工艺，具体地，涉及脉冲燃烧式炉膛压力前馈优化控制方法。

背景技术

一般轧钢加热炉炉膛压力控制采用传统的比例积分微分调节器（PID调节器）进行控制，此控制方式为经典型反馈控制方式。即由炉压变送器检测炉膛压力，再将压力检测值转化为电流信号，该信号被送到PID调节器中，在那里与炉膛压力设定值进行比较，并根据比较所得到的差值，PID调节器给出炉压修正值信号，作为烟道闸板定位器设定点，来驱动执行机构控制烟道闸板开度大小，进而也就控制了炉膛压力。

在传统的炉压负反馈控制中，当受控对象（炉压）受到扰动作用，被控量偏离给定值时，PID调节器才会起作用，改变对象的输出，从而补偿扰动的影响。所以这种传统的负反馈控制有较大的滞后性，使得炉膛压力实际检测值波动较大。加热炉的产生吸冷风或冒火的现象，增大了氧化烧损和燃气量。因此有必要引入炉膛前馈优化控制技术，稳定炉膛压力。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种脉冲燃烧式炉膛压力前馈优化控制方法。

根据本发明提供的脉冲燃烧式炉膛压力前馈优化控制方法，包括如下步骤：

步骤I：在钢坯加热时，累计当前燃烧嘴的助燃空气的使用量，对PID调节器输出进行补偿，以减小炉压调节滞后。

优选地，在步骤I中，根据下式对PID调节器输出进行补偿：

u(k+i)=Σn=1NK2AnBn(i)A,i=0,1]]>

其中，u(k+i)为PID调节器输出，K₂为助燃空气流量补偿系数，A_n为第n个烧嘴空气流量，A为全部烧嘴空气流量总和，B_n(i)为基函数在t＝iT_s时的值，其中，t为时间，T_s为采样周期，i为第n个烧嘴的开关状态，其中，i=1为烧嘴开启，i=0为烧嘴关闭，N为全部烧嘴的数量。

优选地，还包括如下步骤：

步骤II：在烟道废气温度大于阈值时，对用于加热炉降温的搀暖空气的搀暖风量进行扰动补偿，消除搀入暖风带来的炉压波动影响。

优选地，所述温度阈值为650℃。

优选地，在步骤II中，根据下式对搀暖风量输出进行补偿：

g(k+i)=Σn=1NK1Tn]]>

其中，g(k+i)为搀暖风量输出，K₁为搀暖空气流量补偿系数，T_n为第n个烧嘴搀暖风流量，N为全部烧嘴的数量。

优选地，还包括如下步骤：

步骤III：当加热炉装料炉门打开时，将PID调节器锁定，并对PID调节器输出值进行增加补偿；当加热炉装料炉门关闭时，将PID调节器锁定，并对PID调节器输出值进行减小补偿。