第四章 仿人智能控制 13

4。1 仿人智能控制的基本思想 13

4。2 仿人智能控制的相关概念 13

4。3 仿人智能控制的算法分析 15

4。4 仿人智能控制器设计 16

第五章 模糊控制 19

5。1 模糊控制的基本思想 19

5。2 模糊控制的相关构成 19

5。3 模糊控制的设计方法 20

5。4 模糊控制器设计 21

第六章 仿真实验结果及分析 25

6。1 确定加热炉模型 25

6。2 计算相关参数 25

6。3 MATLAB仿真分析 26

总结与展望 30

致谢 31

参考文献 32

附录 34

附录A 34

附录B 34

附录C 35

附录D 36

第一章 绪论

在当今工业化过程中，能源短缺问题日益严重，由此带来的生产成本也大幅度增加。如何在合理利用能源的同时减少能源的浪费成为了企业之间竞争的一大方向。

在工业耗能中，冶金占据了相当大的份额，而这些能源又大约有25%消耗在了钢铁加热方面[1]，也就是钢坯加热炉中。因此设计一个合理可靠的加热炉及其过程控制系统对于整个冶金行业来说是至关重要的[2]。论文网

1。1 轧钢加热炉的研究意义

轧钢加热炉在冶金行业的耗能设备中排行第一，但是其能量并不都是利用在了加热钢坯上，由烟气带走的热量占燃料总供热的30％～40％[3]，就算是利用了烟气余温进行了能源的二次利用，加热炉的平均热效率还是仅为45％左右[4]。这种能源的浪费不管是对气候变暖这种全球性问题，还是对冶金业经济效益这种行业问题，都带来了相当大的负面影响。在十三五期间，我国定下的国际承诺低碳目标是到2020年时单位GDP碳排放要比2005年下降40％～45％[5]，想要完成这个计划，钢铁行业的加热炉优化研究就显得分外重要。

除了轧钢加热炉的炉型结构改良之外，关于其控制系统的改进也是一个重要方面。在当今的钢铁企业中，还是存在大量的环节需要人工操作[6]。不熟练的工人很难达到精确稳定的控制，生产的产品质量也难以保证，而熟练地工人又要求有大量的操作经验，数量少，培养时间长，不利于行业的快速发展。另一方面，轧钢加热炉附近的工人劳动强度大，工作环境艰苦，这也是一个亟待解决的问题。由此而言，提高智能自动化程度对于钢铁行业来说还是有很大的发展空间的。

现实的情况表明，对于轧钢加热炉的研究不管是在更好的环境保护方面还是在取得更多的经济效益以推动行业的发展方面都有重大现实意义[7]。

从学术角度来看，对轧钢加热炉的研究也具有相当大的理论意义。轧钢加热炉作为一类非线性、纯滞后、强耦合且难以明确其具体数学模型的典型系统，对它的理论研究能够作为一种可供参考的研究方向，来不断改进对这种复杂系统的控制。