脉冲燃烧控制技术

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ｐ（ｔ）＝ｋｐｅ（ｔ）＋ｋｌ』ｅ（ｔ）ｄｔ＋ｋ。掣（１）

图２脉冲燃烧控制总体结构图

（２）非线性处理单元

其非线性变换关系为：

，ＯＩＰ（ｔ）ｌ＜Ｄｏｆｏ（ｔ）＝｛Ｐ（ｔ）Ｄｏ＜ｌＰ（ｔ）Ｊ＜Ｄｌ（２）［ｓｇｎ［Ｐ（ｔ）］×ｆｍ。。ｐ（ｔ）Ｉ＞Ｄ，当ＩＰ（ｔ）Ｉ＞Ｄ。时，说明系统输出偏差很大，应该将所有烧嘴打开；当Ｄ。＜ＩＰ（ｔ）Ｉ＜Ｄ。时，采用脉冲时序控制，保证有较好的过渡过程和控温精度；当Ｉｐ（ｔ）ｌ＜Ｄ。时，即进人控制死区，系统在加热和冷却转换之间，这时控制输入视为零，不加热也不冷却。

（３）控制输出单元

ｓ（ｔ）为描述每一个烧嘴输出的函数，如下所示，其中Ｔｏ为烧嘴打开的持续时间。ｕ。表示每一个烧嘴打开时燃料的给进量，Ｕ（ｔ）为任意时刻加到燃烧炉中总的燃料量，Ｕ（ｔ）则为：

ｔ

Ｕ（ｔ）＝∑Ｕ。ｓ（ｔ—ｔｉ）（３）ｔ；由下式确定：

Ｕｏ＝Ｉ』：一１ｆｏ（ｔ）ｄｔＩ（４）图３给出了脉冲控制系统在不同输出量时烧嘴的工作情况。

图３烧嘴工作原理时序图

３变结构的ＰＩＤ调节特性

从公式（２）可以进一步看出，脉冲控制的作用实际上是把传统的ＰＩＤ的比例、积分作用的相对强弱根据Ｐ（ｔ）的大小不同来回改变。当ｐ（ｔ）较大时，相当于ＰＩＤ的比例作用较强；当Ｐ（ｔ）较小时，相当于ＰＩＤ以积分作用为主，可以减小超调量和稳态误差，从而提高温控精度。总体来讲，相当于ＰＩＤ控制器中Ｋ。和ＫＰ的两个参数来回改变，相当于一种变结构的ＰＩＤ调节，这种变结构功能既可以保证系统偏差较大时，给出最大输出，获得最快的升温速度；又可以保证系统输出偏差较小时，调整烧嘴被点燃的时刻和燃烧时间，来提高控温精度，节约能源。

４４脉冲燃烧控制的优点

脉冲燃烧控制技术的主要优点为：

（１）提高炉内温度场的均匀性，平均温差＜１ｌ℃，保证加热质量，减少高温燃气对被加热体的直接热冲击；

（２）提高传热效率。脉冲控制比常规ＰＩＤ控制升温时间快１０分钟左右。对于一座１４０ｔ／ｈ的加热炉，升温时间加快１０分钟，加热能力提高约２０ｔ／ｈ；

（３）节能效果明显，可节约煤气１０％；

（４）提高产品收得率。稳态偏差和超调量小，可减少烧损，提高收得率。采用脉冲燃烧控制，稳态偏差＜５。Ｃ，超调量＜１０℃；

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脉冲燃烧控制技术

作者：兰霄， 田小果

作者单位：中冶赛迪技术股份有限公司,重庆,400013

刊名：

自动化与仪器仪表

英文刊名：AUTOMATION & INSTRUMENTATION

年，卷(期)：2005(5)

被引用次数：4次

引证文献(4条)

1.潘峥嵘.陈铮铮欧姆龙PLC在箱式炉控制系统中的应用研究[期刊论文]-武汉理工大学学报 2009(8)

2.肖劲松.余林展时序脉冲燃烧控制技术在回火炉上的应用[期刊论文]-钢管 2008(3)

3.肖劲松.黄建荣时序脉冲燃烧控制技术在回火炉上的应用[期刊论文]-金属材料与冶金工程 2007(4)

4.郑家喜脉冲燃烧技术在双蓄热式炼镁还原炉中的应用[期刊论文]-有色冶金节能 2010(5)

本文链接：https://www.360docs.net/doc/333475987.html,/Periodical_zdhyyqyb200505002.aspx