Finite-time Stability of Heating Furnace Temperature Control System

A finite-time stabilization controller for the heating furnace temperature control system is proposed.Based on the extended Lyapunov finite-time stability theory and power integral method,a finite-time stable condition of the heating furnace temperature control system is given.The temperature of the heating furnace is directed by the finite-time stabilization controller to make it stable in finite time.And the quality and quantity of slabs is improved.The simulation example is presented to illustrate the applicability of the developed results.

加热炉炉温智能控制系统设计与实现

加热炉作为钢铁工业生产的重要设备,对钢坯等物料加热质量有重要的影响,能够将金属物料加热到轧制所需的温度。目前,加热炉已经应用到冶金、机械、建材、轻工等多个领域。加热炉属于高耗能窖炉,资源耗费较大,在加热过程中会随着烟气损耗大量的热量,随着科技的快速发展,智能控制技术已经运用工业生产中,通过智能控制系统对加热炉炉温进行控制,可以有效对温度进行调节,符合锻造需求。综合分析加热炉的构成以及工作原理,并介绍加热炉的炉温控制重点,并提出一种加热炉的炉温智能控制系统设计方案,希望能够提升加热炉的生产效率,改善产品质量,节约资源减少环境污染问题。

基于ARM的电阻炉炉温控制系统设计

在科学技术突飞猛进发展的背景下,现代工业生产中的电压、电流、开关量等都是重要的被控参数,在冶金制造业中,温度是器件生产过程中非常重要的物理参数,需要对各种加热炉的温度进行严格控制,对其温度变化进行实时监测,确保炉内温度满足制造器件的需求。电阻炉在金属热处理中具有较为广泛的应用,是进行金属锻压加热、烧结的重要工业设备。电阻炉温度控制多采用自动化控制系统,实现智能化管理,保证炉温的均匀度以及零件温度的均匀性,提高生产的可靠性和稳定性。从电阻炉温度控制的难点入手分析,结合电阻炉温度控制系统的设计原则,提出一种基于ARM处理器的电阻炉炉温控制系统设计方案,能够提高电阻炉温度控制的精度,保证工业生产的稳定性。

加热炉单片机模糊控制系统研究

随着全球工业的飞速发展,加热炉作为热处理领域中的关键设备,其控制系统的性能对生产过程的效率和质量至关重要。工业炉的应用一方面提升了工业效率,但其控制精准性也成为较大难题。单片机技术不断成熟,相关应用广泛推进,其在实时控制系统中的优越性逐渐凸显。集中关注如何设计一套高性能、智能化的加热炉单片机模糊控制系统,以提高温度控制的精度和稳定性。从单片机技术与加热炉控制交互入手,探讨自适应模糊神经网络控制方法与规则,分析系统设计及编程方法以提高加热炉控制系统的技术水平,推动工业自动化领域的创新发展。通过优化加热炉控制系统,可以在提高生产效率的同时,实现能源的有效利用,为工业制造的可持续发展贡献力量。因此,加热炉单片机模糊控制系统的设计研究具有重要的理论和实际意义。

热处理炉温度智能控制方法研究

制造业正朝着高度自动化的方向发展。智能控制系统可以集成传感器、数据采集和自动调节功能,实现对热处理炉的全自动控制,降低人工干预的需求。此外,数据和人工智能技术的发展为热处理炉温度控制提供了更多可能性。通过收集、分析和利用大量生产数据,可以优化控制策略,实现更智能的温度调控。热处理炉作为工业重要的生产设备之一,其温度控制直接关系到产品质量,需要根据不同需求准确调整炉膛温度。在论述热处理炉温度智能控制实践意义的基础上,探讨了智能模糊控制系统设定以及软件设计,希望能够通过智能控制系统,可以更有效地管理能源的使用,降低热处理过程中的能源浪费,提高能源利用效率,提高生产质量和灵活性,为企业在激烈的市场竞争中脱颖而出提供更为有力的支持。

基于单片机的热处理炉温度控制系统设计与实现

热处理炉是供炉料热处理加热用的燃料炉或电炉,热处理炉温度范围比较大,而且对炉温的控制要求非常严格,只有控制好炉温,才能防止金属的氧化或脱碳。随着工业技术的不断进步和产业升级,高质量、高性能材料的需求日益增加,这对于热处理技术的要求也日益提高。然而,传统的人工控制方式往往存在温度波动大、稳定性差等问题,难以满足现代材料工程的要求。基于单片机的热处理炉温度控制系统设计与实现的研究在实现高质量产品的生产过程中具有重要意义。综合论述了热处理技术与温度控制、热处理炉温度控制系统设计以实现对热处理炉温度的精确控制。通过不断的优化和创新实现了热处理炉温度的智能化控制,为工业生产和产品质量提升做出更大的贡献。

基于热阻调控方法的低温光学系统二级温区传热特性分析

为了实现低温光学系统二级温区的精准控温,同时不引入额外的热负载,提出了一种热阻调控方法,建立了应用于该方法的一维数学模型,运用该数学模型研究了不同真空腔温度条件下不同热阻参数(不同材料参数和几何参数)对二级温区达到热平衡后温度水平和漏热量的影响,同时将该方法和传统的电加热调控方法进行了比较。研究结果表明:当真空腔温度为定值时,随着热阻的增大,二级温区温度升高,漏热量减小;当热阻为定值时,随着真空腔温度的升高,二级温区温度升高,漏热量增大。在文中的研究工况下,当真空腔温度为253.15 K时,二级温区温度水平调节范围为111.1~185.2 K,相应的漏热量从1.75 W减小至1.10 W;当真空腔温度为293.15 K时,温度水平调节范围为120.9~219.4 K,相应的漏热量从2.58 W减小至1.57 W。电加热调控方法使二级温区热负载达到了16.8 W,是热阻调控方法的11倍左右(真空腔温度为293.15 K,二级温区目标温度为220 K左右),随着二级温区温度的升高,电加热调控方法使得系统热负载增大,热阻调控方法与之相反。热阻调控方法使低温光学系统热负载一直处于较低的水平,同时可减少系统对电功率和散热资源的需求。研究结果可为空间应用中的类似低温光学设计提供参考。

基于Smith预估补偿的加热炉炉温控制策略

加热炉炉温具有大时滞、时变、非线性和干扰因素多等特点,易造成炉温波动频繁、偏差较大。针对加热炉炉温特点,提出基于Smith预估补偿的炉温控制策略。借助Matlab仿真软件对加热炉炉温控制系统进行辨识,将预估补偿控制策略应用到辨识系统中,验证了控制策略的有效性。仿真结果表明,该控制策略的动态性能指标较佳,可有效改善炉温控制系统的稳定性和抗干扰性。

基于烟花算法的加热炉燃烧系统延时滑模控制策略

针对轧钢加热炉炉膛燃烧工况复杂、各区段温度响应存在滞后性和参数耦合性等问题,提出一种基于改进烟花算法(improved fireworks algorithm,IFWA)优化的延时输出滑模控制(delayed output sliding mode control,DOSMC)加热炉耦合燃烧系统控制策略,以加热炉各区燃料量为控制量、各区炉膛温度为被控量,构建三区炉温耦合模型,利用伴随矩阵解耦方法对模型进行解耦,设计基于改进烟花算法优化的滑模控制器,构造延时输出观测器估计系统的延时输出并补偿。研究结果表明:与IFWA-DOSMC控制、DOSMC控制和PID控制相比,提出的解耦IFWA-DOSMC控制系统有效抑制了时滞和系统耦合对控制效果的影响并且抗干扰能力强,解耦IFWA-DOSMC控制系统无超调,调节时间最短为388.42 s,在系统受到外界干扰时,超调量为11.79%,调节时间为331.59 s;相比于工业现场原控制策略,提出的控制策略控制精度提高了49%,温度偏差范围在±11℃之内,符合现场实际要求。

基于单片机的热处理炉温度PID控制系统设计与仿真

在冶炼等工业的生产过程中,热处理是决定锻件质量的重要步骤。工件淬火时温度过高会导致工件损坏,淬火时温度过低不足以消除工件成分中的应力,容易造成工件硬度不够。热处理炉是重要的工业冶炼设备,具有温度范围大、炉温控制严格等特点,热处理炉的温度控制一直是工业锻造、冶炼的重点的难点,炉温的调整会直接影响部件的质量。从热处理炉的运行入手分析,综合探讨了单片机的功能以及工作原理,提出了一种基于单片机的热处理炉温度PID控制系统设计方法,从软硬件开发角度详细介绍了温度控制系统的模块设置以及控制算法选择,使热处理炉炉温控制更加智能化,能够最大限度的提升工业热处理炉的温度控制精准度,为工业热处理的智能化和自动化发展提供参考性建议。

油田管式加热炉出口温度控制技术研究

针对热力消耗在地面集输系统中能耗占比较大的问题,需优化加热炉出口温度,降低不同因素对出口温度的影响。在收集加热炉运行状态数据后,对异常值进行检测和修复,通过BP神经网络模型和遗传算法实现加热炉出口温度的自动控制。结果表明,基于神经网络-遗传算法的参数整定方法可以将加热炉全年出口温度控制在相对平稳的区间内,所需的燃料气流量和加热炉出口温度均有所降低,每月可节约燃料费用12366~55155元,节能效果显著。

智能控制的电阻炉炉温控制系统研究

电阻炉是一种常用于工业生产中的热处理设备,广泛应用于金属加工、材料烧结、玻璃制造等领域。炉温控制是电阻炉运行过程中的关键问题,对于保证产品质量、提高生产效率至关重要。智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈及智能控制决策的控制方式,用来解决那些传统方法难以解决的复杂控制问题。智能控制技术和现代传感器技术的不断发展将推动电阻炉控制技术的进步。在分析电阻炉控制技术现状以及发展趋势的基础上,对智能控制的电阻炉炉温控制系统设计进行了全方位的探讨,最后介绍了电阻炉炉温控制系统测试仿真环境与调试方法,帮助调整电阻炉的加热功率和工作模式,通过精确控制温度和优化能量利用,可以降低能源成本和生产成本,提高能源利用效率。

不平衡工况下的蓄热式燃气加热炉最佳炉温复合控制技术

为了使蓄热式燃气加热炉可以在不平衡工况下实现更稳定、精准的温度控制,提高产品质量和生产效率,提出不平衡工况下的蓄热式燃气加热炉最佳炉温复合控制技术。分析蓄热式燃气加热炉的运行方式以及运行过程中的能量守恒定律,对蓄热式燃气加热炉进行机理建模;以此为基础,通过温度传感器实时反馈蓄热式燃气加热炉的炉温信息,将监测的温度数据传递给结合模糊控制和PID控制的模糊PID复合控制器,模糊PID复合控制器接收到炉温的监测结果后,与设定的加热炉温度进行对比,运算监测温度与设定温度之间的差,并计算差异的变化速度,将得到的结果模糊化后,依据模糊规则表,不断地调节模糊PID整定参数,得出控制量,将其作为参考值,用于调节空气阀和燃气阀,实现蓄热式燃气加热炉最佳炉温复合控制。实验结果表明:该技术能够在15s内稳定地控制蓄热式燃气加热炉的炉温,具有较小的超调量;可有效地提高蓄热式燃气加热炉坯料头、中、尾部的温度均匀性,保证产品质量的同时提高了蓄热式燃气加热炉的小时产量,降低生产能耗和成本。

步进式加热炉计算机控制系统设计

随着工业技术的快速发展,金属材料的热处理在制造业中扮演着重要的角色。热处理过程对于调控材料的组织结构和性能具有决定性影响,从而直接影响产品的质量和性能。步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退等动作将料坯进行移送前进的连续加热炉,依靠步进机构,按照一定的轨迹运动,使炉内的钢料一步一步前进。步进式加热炉具有不拱钢、不粘钢、脱碳少、加热时间短等优点,自动化程度高。随着科技的不断进步和工业自动化的不断发展,计算机控制系统在步进式加热炉中的应用已经成为现实。围绕步进式加热炉计算机控制系统设计,从设备结构与工作原理、运行挑战、参数自整定技术、远程监控与云平台搭建等多方面进行深入探讨。为工业生产提供更精确、稳定和高效的温度控制解决方案。

基于单片机的电阻炉温度控制系统研究

电阻炉温度控制系统在现代工业生产以及实验室研究中的重要性不容忽视,它是实现高精度温度控制的核心技术之一。在信息技术快速发展的背景下,电阻炉温度控制系统的设计和优化已成为众多研究和应用领域的热点。电阻炉温度控制系统主要由加热元件、温度传感器、控制器和执行机构等组成。其中,加热元件主要负责提供热能,通过传感器对温度进行监测,结合温度传感器的反馈,由控制器对热元件进行控制,确保加热炉温度控制在目标值附近。执行机构则负责执行控制器的指令,对加热元件进行开关或调节。在介绍电阻炉温度控制系统研究现状的基础上,分析单片机应用于电阻炉温度控制系统的价值,结合控制原理、硬件设计以及软件设计进行系统构建分析,以望能够推动基于单片机的温度控制系统在工业实践中的广泛应用,促进相关领域的技术进步和发展。

基于Deltav系统判断粉煤气化炉炉温的一种新方法

某厂原设计采用蒸汽法判断粉煤气化炉反应室温度,由于煤质波动、渣流动层厚度变化、煤线稳定性、锅炉给水温度等工艺指标变化,导致蒸汽法指示炉温失效,操作人员无法控制炉温,多次出现气化炉渣口堵渣、水冷壁烧穿、烧嘴罩泄漏等工艺事故。基于Deltav控制系统以及改造原设计放射源测量水汽管线密度计的位置,某厂尝试以热负荷法判断气化炉炉温。改造完成后,操作人员能够快速判断气化炉反应室温度,运行3年以来,杜绝了气化炉炉温指示不准确引发的各种问题,极大提高了气化炉运营在线率。

基于Matlab的电阻炉温度控制系统仿真

电阻炉作为重要的工业加热设备对部件进行热处理,是一种利用电流通过电阻材料发生热能的加热炉,电阻炉在机械领域主要用于金属的锻压前加热、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧及退火、熔点低金属熔化等。电阻炉与火焰炉相比具有结构简单、炉温均匀、加热质量好、便于控制、无噪声等优点。作为重要的热处理设备,电阻炉的温度控制直接关系到生产产品部件的质量和精度。但电阻炉的温度变化具有较强的时滞性以及惯性,因此建立有效的温度控制系统提升电阻炉的温度控制水平具有重要的意义。先分析了模糊PID算法的原理,然后基于SX-10-12型号箱式电阻炉介绍了温度控制系统的整体设计方案、硬件设计以及软件设计,并在Matlab仿真环境下对温度控制系统的运行情况进行论述,旨在提升电阻炉温度控制的自动化水平。

基于控制问题重构和能量平衡的加热炉支路平衡控制方法

提出了一种基于控制问题重构和能量平衡的解决加热炉支路平衡的控制方法。该方法通过对加热炉支路温度和总进料流量控制中的变量进行重新选取,弥补了原控制系统自由度不足的问题,从而实现了控制问题的解耦。通过这种方法可以简化控制问题,且很容易在基础控制系统中实现。通过仿真实验验证了该方法的可行性和良好的性能。

电阻炉温度控制系统优化

电阻炉是一种广泛应用于各种工业和实验室应用的设备,它通过电流加热炉内的金属电阻丝来产生热量。电阻炉具有加热均匀、温度控制精确、热效率高、使用寿命长等优点,因此在许多领域中得到了广泛应用。电阻炉温度受到多种因素的影响,包括负载变化、环境变化和传热特性等,极大的影响了系统的快速响应以及调节能力。电阻炉温度控制是一个涉及多个方面的复杂过程。通过合理的目标设置、有效的控制系统、以及适当的温度均匀性和过热防护措施,可以实现电阻炉的高效、安全和稳定运行。基于传统电阻炉温度控制系统存在的问题进行分析,分析进行优化控制的意义,分析电阻炉的物理特性以及温度响应,构建电阻炉温度模型,并提出基于模糊自适应PID算法的温度控制优化算法,以提升电阻炉的实际工作能力。

多变量预测控制在异构脱蜡装置中的应用

介绍了潞安公司异构脱蜡工艺及控制现状,针对煤基油各单元物料平衡采用常规PID控制效果不理想的问题,采用多变量预测控制(MPC)技术对其进行改造,结合工艺人员实操经验进行建模和控制器设计,实现了对异构脱蜡装置全流程的精细化控制。工业应用效果表明:MPC系统投用后,可稳定加热炉出口温度,优化塔内温度分布和稳定控制关键设备液位,关键被控工艺参数标准偏差降低35%以上,各基础油的产量、质量均得到有效提升。