高炉顶压TRT调节高精度模糊控制系统设计与稳定性分析

摘要

TRT系统作为高炉生产的附属设施，除了回收炉顶煤气余压的能量外，还可与减压阀一起对高炉顶压进行调节，保证高炉顶压稳定。为了提高TRT高炉顶压调节性能，减少顶压波动和煤气余压的能量损失，提高余压能量回收效率，本课题控制。TRT顶压模糊控制系统设计与稳定性分析的研究。
　　 针对常规模糊控制系统稳态精度差，稳态微幅振荡现象严重的问题，课题开展了TRT高炉顶压调节高精度模糊控制系统研究，TRT高炉顶压高精度模糊控制系统，并对系统进行了仿真分析。
　　 模糊控制器具有自然语言特点，难以用常规的数学解析式表达，课题在对模糊控制器特性分析的基础上，采用变周期-变幅值正弦信号作为模糊控制器的输入信号，利用模糊控制器的输出响应信号建立模糊控制器的线性化模型，克服了非线性系统中常用的正弦信号拟合响应拟合建模方法因输入的正弦信号及其导数值的组合不能涵盖模糊控制器的所有输入量的语言变量值的组合，所建立的线性化模型不能完全表达模糊控制器的特性的缺点。
　　 课题根据变频率正弦信号响应法建立的模糊控制器线性化模型，利用频率响应法对高炉顶压TRT调节高精度模糊控制系统进行了稳定性分析，分析结果表明，对于含有饱和环节和时滞环节的被控对象，所设计的高精度模糊控制系统是稳定的。
　　 课题尝试将混沌动力学中的不动点思想引入模糊控制系统的稳定性分析中来，利用不动点方法判定系统的原点稳定性和全局稳定性，并寻找系统振荡点，通过分析发现，本课题设计高精度模糊控制系统具有原点稳定性，虽然存在周期振荡点，但振荡频率明显小于常规模糊控制系统，且振荡幅值也远小于常规模糊控制系统。