板坯加热炉控制技术加热炉的控制技术的理论基础包括现代控制理论、自动控制原理（经典控制理论)和大系统理论以及系统参数辨识。从发展的顺序以及控制水平进行总结，加热炉燃烧控制水平总体上大概经过了两个大的发展阶段，即：第一个阶段为常规燃烧控制阶段，它主要以提高利用率、维持合理的空燃比为目的，实现燃烧控制过程的基础自动化控制，达到控制加热炉的炉气温度；第二个阶段是以优化钢坯加热过程为目标，实现炉温或者燃烧了的过程自动化控制（以板坯温度为控制目标）。81550

上个世纪50年代，各个国家就已经着手深入研究轧钢加热炉加热过程和板坯加热过程。在接下来的50年代到90年代之间，各国学者研究了许多相关方面，其中发钢坯加热和炉温辐射换热最需要深入研究。二十年以来，工程师们已经不再想局限于对钢坯加热过程的离线数值计算和炉温辐射换热的研究。他们想将离线模型在线化，同时在此基础上使用计算机进行控制。1960年之前，有一批设备齐全的大型工业炉子上不仅装备有炉温测量热电偶、流量测量仪表和炉压测量变送器，而且还配备了空气量、燃烧量、炉温和炉压等重要控制回路的PID调节器。以经典控制理论为基础达到完成一个参数的自动调节，此外还相应的配备有人工现场操作以监控加热炉。国外在1970年以前，加热炉控制的理论研究主要是通过控制加热炉的温度以对燃烧进行控制，即基础自动化（L1）级别最能体现控制理论。随着常规燃烧控制的发展，人们又研究智能燃烧控制，包括自学习理论、自校正PID控制策略和解耦控制等，但是在工程应用方面不是很广泛。1970年之后，关于加热炉控制技术的控制理论的重心开始发生了转移，开始以优化钢坯加热炉为目的，实现燃烧量或炉温的过程自动化控制。在我国，基于小型机的加热炉控制系统于80年代初开始出现。论文网

2二自由度PID控制技术

Horowitz在1963年最先提出了二自由度PID的基本概念。但是1960年，R。E。Kalman发表的现代控制理论轰动了整个自动控制领域，因此二自由度PID技术逐渐被人们所淡忘。但实用化和普及化现代控制理论在当时依旧很困难，根据日本1990年的调查，当时在日本使用的控制方式中，PID型占了84。5%，改进型PID占了

6。8%，而现代控制型却只占了1。5%，手动控制和人工智能（AI）分别占了6。6%和0。6%。由此可知，PID型和改进型PID占了控制方式总使用中的百分之九十多，在生产过程控制系统中依然占据着统治地位。为了适应工厂最优化、超级自动化和柔性自动化的要求，在基础的自动控制中，就应该改进最广泛使用的PID控制，让它的功能更加高级、形式更加繁多，将PID控制的功能最大程度的实现出来。这就使得二自由度PID控制技术重新回到人们的视线。I。M。Horowitz在《反馈系统的综合》一书中，提出了八种构成方法。它们的命名是通过相对于主控制器接入补偿环节的位置来决定的，其中有四种非常简单易懂，并且能够满足大多数工业的使用，这在上文中已经给予了相关说明。

二自由度PID控制技术有其优于其它控制技术的地方，也有不足的地方。首先，二自由度PID控制简单直观并且二自由度控制是以一种将干扰抑制特性和目标值跟踪特性分解的新思路，分别设计响应的控制器以使得这两个主要的性能指标能够同时达到最优，从而来达到我们预期额效果。但是，二自由度PID控制中的二自由度化参数并没有一个固定的标准来进行选取，具有极大的盲目性和随机性。有的时候寻找最优参数的过程坑可能会存在不确定性，因此研究出一种简单实用的参数选定方法是一项具有深远意义的工作。