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工业加热炉是具有随机性、动态时变性、非线性和分布式等复杂特性的控制对象,在化工生产中占据着很重要的位置,其任务就是按工艺要求将物料加热到工艺要求的温度水平,并且在保证质量、产量稳定的前提下,尽量降低燃料消耗、减少氧化烧损。对物料进行加热,温度过高会浪费能耗,对物料的出炉质量影响也较大；温度过低则达不到所需的环境条件,产品质量会有所下降。因而,利用加热炉进行加热过程中,对温度控制的要求较为严格。国际上,20世纪70年代前,关于加热炉自动控制的研究工作重点集中在燃烧控制。70年代后,燃烧控制已趋于成熟,研究重点转到以追求加热炉某种性能指标的优化控制方面。随着生产过程的大型化、连续化和对加热炉产量、质量和能耗的优化要求不断提高,采用计算机控制的加热炉生产已成为实现上述目标的发展方向和基本趋势。之后,欧美等发达国家又相继开发了加热炉加热优化控制系统,生产线物料跟踪的高度自动化的加热炉自动控制系统。国外最早在1958年提出预估控制器[2]，这是一个时滞预估补偿算法，其最大优点是将时滞环节移到了闭环之外，提高了系统的控制品质，但其过于依赖精确的数学模型，实际应用比较困难。为此人们提出了许多改进方法，大致可以分为两种:一种是基于结构上的改进，这类方法主要是结合智能控制通过在不同的位置增加一些并联或者串联的环节进行补偿;另一种是在参数整定上的改进，这种方法将 项通过泰勒多项式展开用鲁棒性能指标及其他的指标函数对控制器进行解析设计，或者对其中的控制参数进行鲁棒调整，还有的方法是对Smith预估系统的反馈传递函数进行改进,以增强它的鲁棒性和稳定性。我国从20世纪80年代初对加热炉生产过程进行计算机控制技术的研究,目前在控制理论和控制技术方面的开发和应用上与先进国家相比差距不是很大。 从发展顺序和控制水平两个方面进行归纳总结,连续加热炉温度控制结构可划分为如下3个层次：以提高燃料利用率、文持合理空燃比为目标,实现燃烧过程的自动控制,即以炉温为控制对象的燃烧控制系统；以优化加热过程本身为目的,实现加热炉炉温或燃烧消耗量的过程自动控制,即以物料出口温度为控制参数的优化数模控制系统；在前后工序实现自动控制的基础上,以协调优化整个生产过程为目标,实现加热段的计算机自动化控制管理,即以系统最优为控制目标的监视控制系统。 24101
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加热炉是冶金企业最主要的耗能设备，其自动控制策略是过程控制领域内的一个重要的研究方向。如何利用自动控制系统确保钢坯的加热质量、节约加热炉的能耗、确保燃烧系统的最佳燃烧、延长加热炉设备的寿命以及降低对环境的污染一直是该研究领域要致力解决的问题。论文网
工业加热炉温度控制系统具有非线性，模型参数具有纯滞后，时变的特性，提出了史密斯模糊自适应PID控制算法，该算法利用史密斯预估控制克服系统纯滞后的影响，模糊控制对模型参数要求不精确性和适应性，PID控制提高系统的稳态精度。仿真结构表明，该控制算法具有较强的鲁棒性、有效地抑制了大纯滞后、时变的影响，对参数变化具有良好的控制性能。
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