今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道
陳友文（1964－）
男，甘肅民勤人，碩士，高級工程師，研究方向為復雜工業過程的自動控制。
軋鋼加熱爐是一個具有大慣性、純滯后和分布參數的非線性系統。其加熱方式有連續式和批量式等多種，爐內的熱狀態變幻難測；鋼坯溫度分布等許多重要參數難以直接在線檢測。使其熱工過程的控制難以達到滿意的效果[1,2]。
通過計算機優化組織生產和控制生產過程，可以降低加熱爐的燃料消耗和提高產品的加熱質量，取得明顯的經濟效益和節能效果[3,4]。
在建立實際控制系統過程中，必須在計算機系統性能約束的前提下，滿足優化爐溫控制的要求。本文提出了滿足這一要求的一種爐溫決策方法。
1 爐溫優化的目標函數
鋼坯表面溫度是聯系鋼坯外部和鋼坯內部傳熱的重要參數。根據盡可能強化爐頭供熱的原則，取時間為自變量，溫度為因變量，所圍面積稱為過程的特征溫度 ，如式(1)所示，作為目標函數，來對鋼坯的整個加熱過程進行優化。
(1)
式(1)中，Ts為鋼坯表面溫度，K；τf為加熱時間，s。
根據對每一個爐段內對應爐溫均勻的假設，上述問題可描述為如下數學命題：
(2)
式(2)中，Ω(Tf)=[Tfmin，Tfmax]：為允許爐溫集合；km為鋼坯總段數；Ts為鋼坯表面溫度，K。
由此可見，在規定加熱時間內，如果鋼坯表面溫度對加熱時間的積分值最小，則等價于加熱過程的燃料消耗最小。但在取積分值最小時還應滿足對鋼坯斷面溫差的要求和鋼坯加熱差分方程的制約。即：
爐溫求解差分方程 (3)
初始狀態：Ts(0)＝Ts0
式(3)中，湮
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號