【正文】 棒性和穩(wěn)定性。在工業(yè)過程控制中大多采用PID控制，其優(yōu)點是原理簡單、通用性強(qiáng)、魯棒性好間?；谀Ｐ偷姆椒ㄓ衧mith預(yù)估補(bǔ)償控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)矩陣預(yù)報控制、預(yù)測控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制等。此外大滯后會降低整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此大滯后過程控制一直備受關(guān)注。在純滯后過程中，由于過程控制通道中存在的純滯后，使得被控量不能及時反映所承受的擾動。改進(jìn)型Smith算法不僅能夠保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，而且振蕩次數(shù)少，收斂速度快。本文研究的重點是設(shè)計與實現(xiàn)適用于燃燒控制過程的控制規(guī)律和控制算法。而且由于近年來爐膛改造，爐膛容積增大，使得控制系統(tǒng)主副被控對象均存在較大的時間滯后。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（題 目：基于改進(jìn)型Smith控制的加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計二 〇 一 一 年 六 月內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書摘 要大遲延對象的控制一直是控制領(lǐng)域研究的焦點問題。對于無滯后或滯后比較小的系統(tǒng)，通常采用PID控制。具體討論了純滯后系統(tǒng)的Smith預(yù)估器及工程實現(xiàn)方法，著重對這種控制算法進(jìn)行了較深入的討論，并提出了一種改進(jìn)型Smith預(yù)估控制器，該控制器把自適應(yīng)控制與史密斯預(yù)估器有機(jī)地結(jié)合起來，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的參數(shù)自整定，而且還通過仿真對設(shè)計和改進(jìn)的結(jié)果進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:加熱爐；增益自適應(yīng)；史密斯預(yù)估器 AbstractLarge delay time has been the focus of research in the control field. Furnace temperature control is belong to this plex control furnace temperature control system uses raw oil outlet temperature with the fuel oil flow cascade control or furnace temperature, but due to volatility in fuel flow, making the temperature control less effective. In recent years, due to the furnace chamber volume increases, the control system exists in a large time lag. For no or less delay, the system usually adopts PID control. For large delay system, PID control effect is not good, need additional pensation. Thus puts forward Smithpredictor pensator control system. The Smithpredictor in the matching model has good performance when, but this algorithm heavily depends on the exact match model, but it is difficult to do in practice. Smithpredictor algorithm is difficult to obtain good control effect when the model mismatch. Thus put forward an improved Smithpredictor control system. This stduy focuses on design and realize the control laws and control algorithm that is applicable to furnace bustion control process. Specific discuss the method of Smith predictor engineering realization for pure timedelay system, focusing on such a control algorithm for a more indepth discussion, and puts forward an improved Smith – predictor, which puts adaptive control and Smith – predictor implement organically, realize to the parameters of the control system to achieve selftuning, but also by means of simulation design and improved results are analyzed. Simulation experiment, if adopted PID control algorithm, the system showed a larger overshoot, but using control without overshoot. If keep the controller and the model parameters constant, change the object parameters that mismatch model to Smithpredictor, Smithpredictor algorithm oscillation occurs and, the system stability were destroyed at this improved Smith – predictor algorithm not only can keep the system stability but also decreases oscillation frequency, increases convergence speed.Keywords: furnace。因此這樣的過程必然會產(chǎn)生較明顯的超調(diào)量和需要較長的調(diào)節(jié)時間，被認(rèn)為是較難控制的過程，其控制難度將隨著純滯后占整個過程動態(tài)時間參數(shù)的比例增加而增加。 國內(nèi)外基于加熱爐溫度控制的研究滯后環(huán)節(jié)的存在使得整個系統(tǒng)的控制品質(zhì)變壞甚至引起閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。無模型方法有模糊smith控制、模糊自適應(yīng)控制、模糊PD控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制等。然而PID控制在純滯后系統(tǒng)中的應(yīng)用是有一定限制的，對于滯后較大的系統(tǒng)，常規(guī)PID控制往往顯得無能為力。（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自組織和自學(xué)習(xí)的特點，它可以任意精度逼近非線性函數(shù)，可進(jìn)行在線和離線學(xué)習(xí)，容錯性比較強(qiáng)。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也和Smith控制結(jié)合對時滯系統(tǒng)進(jìn)行控制，該方法也較有效。2)模糊預(yù)估控制方法，它是在模糊控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)行并聯(lián)模糊補(bǔ)償。該方法具有較強(qiáng)的魯棒性和較好的控制性能，但是計算效率不是很高。迄今為止，時滯系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制理論的研究仍處于萌芽和興起階段，成果較少，有待于進(jìn)一步完善。這類系統(tǒng),一般要求具有較好的動態(tài)特性和穩(wěn)定性. 例如爐溫控制系統(tǒng)。使閉環(huán)系統(tǒng)的指標(biāo)達(dá)到最佳。相對而言,改進(jìn)型Smith算法的穩(wěn)定性和魯棒性比較好 ,在模型失配時也能夠進(jìn)行有效地控制 ，能夠保持一定的動態(tài)性能，快速地使系統(tǒng)收斂。在加熱用的燃料油管道上裝有一個調(diào)節(jié)閥，用以控制燃料油流量，以達(dá)到控制溫度的目的。加熱爐工藝過程為：被加熱物料流過排列爐膛四周的管道后，加熱到爐工藝所要求的溫度。本文針對的是河北唐山某軋鋼廠加熱爐溫度控制系統(tǒng), 其被控對象的傳遞函數(shù)為:(22) 簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)（單回路控制系統(tǒng)）是指由一個受控對象、一個測量變送器、一個控制器和一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)（控制閥）所組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。2. 當(dāng)不能用直接參數(shù)作為被控變量時，可選擇一個與直接參數(shù)有單值函數(shù)關(guān)系并滿足如下條件的間接參數(shù)為被控變量。為了提高控制質(zhì)量，采用串級控制系統(tǒng)，運(yùn)用副回路的快速作用，有效地提高控制質(zhì)量，滿足生產(chǎn)要求。在串級控制系統(tǒng)中出現(xiàn)了兩個被控對象，即主對象（溫度對象）和副對象（流量對象），所以有兩個被控參數(shù)，主被控參數(shù)（溫度）和副被控參數(shù)（流量）。2） 選擇副參數(shù)，進(jìn)行副回路的設(shè)計時，應(yīng)使主、副對象的時間常數(shù)適當(dāng)匹配。3）控制系統(tǒng)內(nèi)存在變化激烈且幅值很大的干擾。（2） 主、副控制器正、反作用方式的確定。2）將副控制器的比例度置于所求的數(shù)值δ2p上，把副回路作為主回路的一個環(huán)節(jié)，用同樣的方法整定主控制器，求取主回路4：1衰減過程的