【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及退火爐爐溫控制，具體為一種用于退火爐爐溫的變積分pid控制算法。
技術介紹
1、硅鋼是一種重要的材料，在電力、電子、通信等領域有廣泛的應用。在制造硅鋼的過程中，退火是至關重要的步驟。硅鋼的性能很大程度上取決于其微觀組織和晶粒結構，而退火可以調整這些結構，從而影響硅鋼的磁性能、機械性能等。在硅鋼的退火過程中，爐溫控制是非常關鍵的，爐溫的控制會直接影響到硅鋼的組織和性能，因此優化爐溫控制技術可以提高硅鋼生產的質量和效率。溫度控制具有非線性、強耦合性、大慣性和大滯后性的特點，是一個相對隨機的過程。退火爐內的溫度控制，必須全面的考慮各種因素對控制對象所產生的影響，與此同時，對于不同的要求下的溫度控制，需采用不同的控制方法。目前國內常會的溫度控制方法為pid控制，再此之上進一步優化便是分區pid控制，這種控制方式利用退火爐溫度與設定爐溫之間的差值區間來決定積分參數的大小，而這種先驗性的閉環調節需要依賴工程師強大的實操經驗，并且隨著退火爐工況的改變而具有局限性。進一步優化控制算法具有可行性和實用性，因此需要一種更加有效的爐溫控制方法來提高硅鋼退火的性能。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種用于退火爐爐溫的變積分pid控制算法，可以滿足冷軋硅鋼退續火的溫度精度控制要求，提高退火后硅鋼的性能，在保證退火爐升溫的同時，進一步增強爐溫控制的穩定性，以解決現有技術的不足。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種用于退火爐爐溫的變積分p
4、s1：使用當前和上一個控制信號之間的差異作為輸入，通過前后時刻控制信號的疊加產生下一個時間步驟的新控制信號，計算公式如下：
5、
6、式中：δu[n]為一個增量，e[n]為過程變量與設定值之間的偏差，e[n-1]為上一采樣時刻過程變量與設定值之間的偏差，e[n-2]為上上采樣時刻過程變量與設定值之間的偏差；t是系統采樣時間；kp為比例系數，ti為積分時間，td為微分時間；
7、s2：在s1的公式(1)中引入系數α，使得爐溫控制回路通過誤差的變化自適應修改pid的積分系數大小，改變當前積分環節的作用，α的表達式如下：
8、
9、引入系數α后的計算公式如下：
10、
11、s3：由公式(2)中δu[n]累加得到pid控制器的輸出信號。
12、進一步地，系數α用于在實際爐溫與設定爐溫誤差較小時削弱積分，降低穩態過程中積分對pid控制器的影響保持爐溫穩定。
13、進一步地，系數α用于在實際爐溫與設定爐溫誤差較大時增強積分，使爐溫調節快速響應設定值的變化，迅速調節爐溫直至溫度穩定至設定爐溫。
14、進一步地，s2中引入系數α后的公式(2)配套設有由simulink搭建爐溫控制的仿真模型進行驗證。
15、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
16、本專利技術的用于退火爐爐溫的變積分pid控制算法，優化了工作人員對不同爐溫調節參數的工作量，在退火爐需要升降溫時，算法能迅速響應并及時輸出，在爐溫接近穩態時，在引入系數α的作用下，控制器輸出對爐溫進行微調，有效的保持爐溫在設定值附近，穩態誤差小，在保證退火爐升溫的同時，進一步增強爐溫控制的穩定性。
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1.一種用于退火爐爐溫的變積分PID控制算法，先由操作人員對爐溫進行設定輸入，PID控制器根據實際爐溫與設定爐溫的誤差來調節燒嘴熱負荷，最終實現爐溫的控制；其特征在于：PID控制器的計算方法如下：
2.如權利要求1所述的一種用于退火爐爐溫的變積分PID控制算法，其特征在于：系數α用于在實際爐溫與設定爐溫誤差較小時削弱積分，降低穩態過程中積分對PID控制器的影響保持爐溫穩定。
3.如權利要求1所述的一種用于退火爐爐溫的變積分PID控制算法，其特征在于：系數α用于在實際爐溫與設定爐溫誤差較大時增強積分，使爐溫調節快速響應設定值的變化，迅速調節爐溫直至溫度穩定至設定爐溫。
4.如權利要求1所述的一種用于退火爐爐溫的變積分PID控制算法，其特征在于：S2中引入系數α后的公式(2)配套設有由Simulink搭建爐溫控制的仿真模型進行驗證。
【技術特征摘要】
1.一種用于退火爐爐溫的變積分pid控制算法，先由操作人員對爐溫進行設定輸入，pid控制器根據實際爐溫與設定爐溫的誤差來調節燒嘴熱負荷，最終實現爐溫的控制；其特征在于：pid控制器的計算方法如下：
2.如權利要求1所述的一種用于退火爐爐溫的變積分pid控制算法，其特征在于：系數α用于在實際爐溫與設定爐溫誤差較小時削弱積分，降低穩態過程中積分對pid控制器的影響保持爐溫穩定。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉偉，胡德勇，陳立君，王浩，陳志榮，羅健紅，秦曉雨，
申請(專利權)人：馬鞍山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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