【正文】 在實際控制中，只要編制一個查詢控制表的子程序，就可以方便地得出控制指令。在此，采用了先建立對象的模糊模型，再提取模糊控制規(guī)則，同時借鑒操作人員的經(jīng)驗和現(xiàn)場控制情況對控制規(guī)則作適當修改的方法，最后所得的規(guī)則如下表所示。建立模糊規(guī)則庫常用的方法是根據(jù)工藝操作規(guī)程及對操作人員經(jīng)驗的總結(jié)，抽取相應的模糊規(guī)則，這種方法較為簡便，但獲得的規(guī)則較為粗糙，且因操作人員經(jīng)驗的不同而帶有一定的主觀性。其中，控制滑差電機轉(zhuǎn)速的輸出以百分數(shù)形式表示，即當控制滑差電機全速運行時，輸出控制量為１００，停止時為０。 ＥＣ的論域為 [－２５，２５ ]，語言值為 {負大，負小，零，正小，正大 }，記作 {ＮＢ，ＮＳ，ＺＯ，ＰＳ，ＰＢ }，隸屬度函數(shù)采用三角形函數(shù)，值為 {－２５，－１０，０，１０，２５ }。 分解爐溫度的模糊控制 (3) 模糊控制器的輸入變量為分解爐溫度偏差Ｅ和溫度偏差的變化ＥＣ，輸出變量為喂煤滑差電機轉(zhuǎn)速增量 Δｎ，將回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速和生料滑差電機轉(zhuǎn)速作為干擾因素處理。 由此可見，影響分解爐溫度的因素很多，但喂煤滑差電機的轉(zhuǎn)速是一個主要因素，而其它因素諸如生料滑差電機的轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速也對分解爐溫度有一定影響，且各因素之間存在耦合關(guān)系，但它們的作用不是線性的，難以建立一個準確的數(shù)學模型來描述該過程。 分解爐溫度的模糊控制 (2) （３）如果增大回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速，則分解爐溫度略有下降，但兩者之間的關(guān)系不是很明顯。但生料流量增大到一定程度后，由于物料未能充分反應，分解爐溫度反而會下降。轉(zhuǎn)速越高，則溫度上升的速度越快。因為分解爐系統(tǒng)參數(shù)關(guān)系復雜，具有非線性和較大的滯后，所以我們分別用單獨的閉環(huán)回路完成這些量的控制，對第六點溫度的控制由過程計算機用模糊控制算法改變各閉環(huán)回路的設定值完成。但第六點溫度也不能太高，否則將使設備容易損壞，一般要求六點溫度控制在８５０～９００ ℃ 。 一次風生料燃料一點六點二點………二次風三次風煙氣及已分解的生料 分解爐控制系統(tǒng) (3) 分解爐控制的目的是維持分解爐工況的穩(wěn)定，并提高分解率。 分解爐控制系統(tǒng) (3) 入窯氣流由底部喉部高速進入，將爐內(nèi)的流體、燃料和物料不斷裹挾進來，造成許多渦流而形成噴騰層。 分解爐控制系統(tǒng) (2) 窯外分解窯的主要優(yōu)點是：入窯生料溫度可達 800℃—850℃ ，碳酸鈣表現(xiàn)分解率提高到 90—95% ，熟料的熱耗可降低到 3200千焦 /千克，比一般懸浮預熱器窯低 3—6% ，單位面積產(chǎn)量比預熱器窯高出一倍，為濕法長窯的 7倍。發(fā)生分解反應需要的熱量，靠分解爐中進行的燃燒反應供給，分解爐中需要加入一定的燃料，使燃料燃燒的放熱反應與生料分解吸熱過程同時迅速的進行。它的主要特點是把大量吸熱的碳酸鹽分解反應由窯內(nèi)傳熱效率較低的區(qū)帶轉(zhuǎn)移到懸浮預熱器與窯之間的預分解爐中進行。二室壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)作為比值控制系統(tǒng)對料層厚度控制的補充，其控制器的靈敏度不宜太高，因而選用帶死區(qū)的 PI控制規(guī)律，并且其比例度和積分時間都較大。 DE對應的模糊集合分為負大 (NL)、 負小 (NS)、 零 (ZE)、 正小 (PS)、正大 (PL)五檔，其隸屬度為： 模糊控制算法 (7)變量 DE隸屬度賦值表 3 2 1 0 1 2 3NL 0 0 0 0 0NS 0 0 0 0ZE 0 0 0 0PS 0 0 0 0PL 0 0 0 0 0 變量 DE賦值表變量值 DE偏差變化值 ℃3 501 101 103 50 模糊控制算法 (8) 根據(jù)實際操作經(jīng)驗，把控制量 u分成在〔 0， 11〕區(qū)間取整數(shù)的變量 U， 對應的模糊量分為負大 (NL)、 負中 (NM)、 負小 (NS)、 零(O)、 正小 (PS)、 正中 (PM)、 正大 (PL)七檔： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111 40 50 60 80 100 100 100 100 100 100 100 1002 0 10 20 40 55 70 80 90 100 100 100 1003 0 5 10 30 40 55 60 70 80 100 100 1004 0 0 0 0 5 10 20 40 60 80 100 1005 0 0 0 0 0 10 20 30 40 50 70 1006 0 0 0 0 0 10 20 30 40 50 70 100控制量 u與閥門開度對應關(guān)系 模糊控制算法 (9)控制量 U隸屬度賦值表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11NL 0 0 0 0 0NM 0 0 0 0 0NS 0 0 0 0 0 0O 0 0 0 0 0 0 0PS 0 0 0 0 0 0 0PM 0 0 0 0 0 0 0 PL 0 0 0 0 0 0 0 0 模糊控制算法 (10) 根據(jù)現(xiàn)場實際操作經(jīng)驗總結(jié)，得到以下形式控制規(guī)則（共 18）條 ∶ 模糊控制算法 (11) 控制系 統(tǒng)實時 運行中， 計 算機以 10秒的周期 對 二次 風 溫 進行采 樣 ，將溫度偏差 值 及其 變 化量量化并通 過 式 (3)、 (4)、(6)對 其模糊化， 計 算出各隸屬度 值 ，然后通 過 以上各控制 規(guī)則進 行推理， 對 于每一條控制 規(guī)則 i， 根據(jù) E和 DE的隸屬度，對應 or關(guān)系采用并 邏輯 運算 (取大 )， 對應 and關(guān)系采用交 邏輯運算 (取小 )推出 對應 的控制量 Ui∶ (i=1,2,...18) 模糊控制算法 (12)然后采用并 邏輯 運算求出 總 的控制量 U∶ 得到如下形式的控制量： 其中∶ (i=1,2,3,4,5,6,7) 模糊控制算法 (13)由模糊推理得到的控制量 U是一個模糊量，按重心法決策得到控制量 U， 設 ∶ 則 ∶ 最后通過查控制量 u與閥門開度對應關(guān)系表，按插值的方法確定各閥門的開度值，從而實現(xiàn)了二次風溫度的模糊控制。 模糊控制算法 (3)? 例如，如果 e的實際測量值為 70℃ ，則 ∶ 變量值 E 溫度偏差 ℃7 6506 2502 502 504 1505 350變量 E賦值表 模糊控制算法 (4)? 把變量 E模糊化，其對應的模糊變量分為正大 (PL)、 正中 (PM)、 正小 (PS)， 零 (ZE)、 負小 (NS)、 負中 (NM)、負大 (NL)七個模糊子集，其隸屬度函數(shù)為 ∶ 當上式計算結(jié)果小于 ，我們就取隸屬度為 0。 模糊控制算法 (2) 二次風溫 T的測量范圍為01000℃ ，要求控制在650℃177。需要減小風量時，按上述相反的順序關(guān)風閥，即先關(guān) 4號風閥，再關(guān) 2號風閥。 模糊控制算法 (1) 在推冷機二次風溫度控制系統(tǒng)中二次風溫的檢測由熱電偶完成，并通過調(diào)節(jié)六個風閥的開度對其進行控制，從被控對象出發(fā)，它是一個多輸入單輸出對象，一般應采用多輸入多輸出系統(tǒng)進行控制，其控制系統(tǒng)將很復雜。 二次風溫度模糊控制系統(tǒng) 設計思想 (1) 二次風溫度的變化直接影響窯內(nèi)燒成帶溫度，熟料的質(zhì)量和產(chǎn)量，把它控制在一定的范圍內(nèi)對于穩(wěn)定窯內(nèi)煅燒制度，提高熟料的質(zhì)量和產(chǎn)量有重要意義。從使熟料盡量快地降溫角度出發(fā)，希望各風箱風量盡量大一些，二次風溫度盡量低一些；但二次風溫度直接影響窯內(nèi)燒成帶溫度，它的變化會造成窯內(nèi)熱工制度的不穩(wěn)定，二次風溫度太低會使得燒成帶溫度很難提高。冷空氣通過料層時被加熱，進入窯內(nèi)參加燃燒。同時，冷空氣被高溫熟料加熱，作為二次風進入窯內(nèi)，即減少了熱損失，又保持了窯內(nèi)熱工制度的平衡。如果所有規(guī)則的隸屬度都小于 λ ， 認所有規(guī)則都不成立，保持原有控制量不變。認為隸屬度大于或等于組態(tài)時給出的 λ 的規(guī)則匹配成功，條件成立，該規(guī)則的輸出有效，并將它的隸屬度作為該規(guī)則的可信程度。不屬于該規(guī)則的輸入變量在表中對應位置取值為 “ ” 不屬于該規(guī)則的輸出變量在表中對應位置取值為 “ ”。 知識的表示 (4) 規(guī)則表中列出了所有的輸入變量和控制變量，一條規(guī)則中的輸入變量集合是全體輸入變量集合的一個子集。當規(guī)則中某個輸出變量取值為“ ” 時，表示不管條件是否成立，其輸出不變化。其在任意變量 X論域上的隸屬度函數(shù)為：當規(guī)則中某個輸入變量取值為 “ ” 時，表示其總是匹配的，條件是否成立取決于該規(guī)則中其它輸入變量的匹配情況。圖中所示規(guī)則表中表示的規(guī)則可敘述為： 規(guī)則 1 IF NOx偏低 AND O2正常 AND CO正常 AND 溫度偏低 THEN 降低轉(zhuǎn)速 規(guī)則 2 IF NOx偏高 AND O2正常 AND CO正常 AND 溫度偏高 THEN 提高轉(zhuǎn)速 規(guī)則 3 IF NOx偏低 AND O2偏低 AND CO偏高 AND 溫度正常 THEN 減小燃料量 規(guī)則 4 IF