申请/专利权人：安徽工业大学

申请日：2021-06-24

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN113446621B

主分类号：F23N1/02

分类号：F23N1/02;C21B9/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.10.22#实质审查的生效;2021.09.28#公开

摘要：本发明公开了一种热风炉空燃比滑模控制方法，属于自动化控制技术领域。它包括对热风炉控制器的控制参数进行初始化，然后获取热风炉燃烧过程中控制器的控制参数并建立燃烧过程数学模型；之后根据燃烧过程数学模型计算滑模控制率，再利用双目标区域化粒子群算法对控制参数进行优化并计算得到优化后的滑模控制率；而后根据优化后的滑模控制率计算得到空燃比，热风炉控制器根据空燃比对煤气进气量进行控制。针对现有技术中的热风炉存在的大惯性、大滞后和燃烧效率低等问题，本发明提供了一种热风炉空燃比滑模控制方法，可以实时控制煤气进气量，有效缓解了传统控制方法燃烧不充分、风温不足、生产效率低下等问题，具有良好的控制效果。

主权项：1.一种热风炉空燃比滑模控制方法，其特征在于，包括对热风炉控制器的控制参数进行初始化；获取热风炉燃烧过程中控制器的控制参数并建立燃烧过程数学模型；根据燃烧过程数学模型计算滑模控制率，再利用双目标区域化粒子群算法对控制参数进行优化并计算得到优化后的滑模控制率；根据优化后的滑模控制率计算得到空燃比，热风炉控制器根据空燃比对煤气进气量进行控制；建立燃烧过程数学模型的具体过程为：先根据控制参数计算得到传递函数，再根据传递函数获取状态空间表达式；根据以下公式计算传递函数： 其中，K1为煤气进气流量系数；K2为燃烧热量转化系数；T1为煤气进气时间；T2为炉内反应时间，s为系数；利用下列公式获取得到状态空间表达式： 其中，Q为未知干扰适当维度矩阵，dk为未知干扰，mk为热风炉系统的输入值，为热风炉系统状态空间变化率，xk为热风炉系统状态空间变量，yk为热风炉系统的输出值；利用下列公式计算滑模控制率uk：Lsgnθ＝Nsgnθ+Asgnθ 其中，L为总干扰，N为滑模切换增益，K为系数，A为补偿不确定度，θ滑模面切换函数；对控制参数进行优化的具体过程为：引入粒子群优化方程：其中，ω为惯性系数，a为迭代次数，c1和c2为学习因子，r1和r2为0,1上的随机数，为第i个粒子在e维度下第a次迭代时的位置，为第i个粒子在e维度下第a次迭代时的最优位置，为第g个粒子在e维度下第a次迭代时的未知，第g个粒子在e维度下第a次迭代时的最优位置；根据粒子群优化方程进行粒子的区域划分并选取最优粒子；根据最优粒子得到优化的控制参数；利用以下公式计算优化后的滑模控制率： 其中，为优化后的滑模切环增益，为优化后的收敛速度系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 安徽工业大学 一种热风炉空燃比滑模控制方法

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