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第1章 窑炉概述1

1.1窑炉概念1

1.2窑炉分类1

1.3窑炉发展方向2

1.3.1绿色窑炉的标准2

1.3.2实现绿色窑炉的努力方向3

1.3.3实现绿色窑炉的目标4

1.4中国窑炉技术的发展4

第2章 窑炉模型6

2.1窑炉自回归滑动平均模型6

2.1.1离线建立窑炉系统数学模型6

2.1.2模型参数的实际辨识8

2.1.3窑炉模型参数的仿真验证9

2.2窑炉神经网络模型10

2.2.1神经网络概述10

2.2.2人工神经网络的结构及原理11

2.2.3窑炉温度场模型13

2.3窑炉遗传算法模型16

2.3.1陶瓷产品生产分析16

2.3.2窑炉排序的模型化17

2.3.3计算机仿真实验19

2.3.4模型分析20

2.4隧道窑炉计算机模拟21

2.4.1窑炉模拟的必要性21

2.4.2窑炉模拟的内容22

2.4.3系统模型23

2.4.4程序编制25

2.4.5系统组成与模拟实验26

2.5数字窑炉模型27

2.5.1窑炉设计数字化27

2.5.2窑炉设计数字化关键技术27

2.5.3玻璃窑炉数值模拟实例29

第3章 窑炉检测技术31

3.1窑炉用热电阻和热电偶31

3.1.1窑炉用热电传感器31

3.1.2温度智能测温板的硬件设计31

3.1.3实际测量结果与分析34

3.2窑炉红外扫描测温35

3.2.1红外扫描系统组成35

3.2.2红外扫描系统工作原理35

3.2.3红外扫描系统功能及特点36

3.3玻璃窑炉液面激光测量37

3.3.1激光测量仪原理37

3.3.2仪器性能与指标40

3.3.3玻璃液位测控的几种方法比较40

3.3.4 JYK-Ⅲ型激光液面仪的应用前景41

3.4窑炉温度场灰度图像测量41

3.4.1火焰温度检测原理41

3.4.2系统结构42

3.4.3软件设计44

3.4.4实验结果45

3.5窑炉温度场彩色图像测量46

3.5.1彩色图像测温原理46

3.5.2彩色图像测温系统构成47

3.5.3彩色图像测温实验48

3.6窑炉自动跟踪预警系统49

3.6.1窑炉跟踪监测原理49

3.6.2窑炉跟踪监测电路50

3.6.3窑炉跟踪监测软件52

第4章 窑炉经典控制54

4.1窑炉温度自校正控制54

4.1.1窑炉温度CARMA预测模型54

4.1.2窑炉温度自校正控制算法分析55

4.1.3窑炉温度加权最小方差自校正控制器设计57

4.1.4窑炉温度加权最小方差自校正控制仿真58

4.2玻璃窑炉液位非线性PID控制59

4.2.1玻璃窑炉分析59

4.2.2玻璃窑炉液位测量与控制分析60

4.2.3非线性PID控制系统设计61

4.2.4实例仿真与应用63

4.3玻璃窑炉燃烧系统优化控制65

4.3.1窑炉最佳燃烧分析65

4.3.2燃烧过程优化原理及控制方案设计65

4.3.3最佳风一油比的自寻优控制算法66

4.3.4燃烧应用实例67

4.4窑炉DMC- PID串级控制68

4.4.1窑炉温度控制滞后68

4.4.2窑炉温度DMC控制算法69

4.5窑炉无模型自适应控制72

4.5.1玻璃窑炉控制参数分析72

4.5.2窑炉MFA算法74

4.5.3 MFA控制器实现76

4.6窑炉在线自寻最优控制77

4.6.1陶瓷窑炉热效率分析77

4.6.2自寻最优控制算法78

4.6.3陶瓷窑炉自寻优仿真实例80

第5章 窑炉智能控制82

5.1窑炉模糊控制82

5.1.1模糊控制基础82

5.1.2油烧辊道窑烧成带模糊控制83

5.2窑炉模糊PID控制85

5.2.1窑炉模糊PID控制的必要性85

5.2.2 FUZZY-PID控制器的设计86

5.2.3 FUZZY-PID控制器的仿真89

5.3窑炉分段决策模糊控制90

5.3.1窑炉分段决策的必要性90

5.3.2多模态控制算法设计91

5.3.3仿真研究92

5.4窑炉神经网络PID控制93

5.4.1窑炉控制参数调整的必要性93

5.4.2 BP神经网络PID控制原理94

5.4.3窑炉仿真实验97

5.5窑炉动态递归神经网络控制98

5.5.1玻璃窑炉油压罐分析98

5.5.2玻璃窑炉机理建模与PID控制99

5.5.3玻璃窑炉动态递归神经控制100

5.5.4仿真实验分析103

第6章 窑炉灰色预测控制105

6.1窑炉解耦及灰色预测PID控制105

6.1.1气氛与温度的耦合现象105

6.1.2解耦及灰色预测PID控制策略106

6.1.3气氛温度解耦控制的SIMULINK仿真及效果分析108

6.2窑炉灰色神经网络控制113

6.2.1回转窑的灰色系统特征113

6.2.2回转窑灰色神经网络控制器结构114

6.2.3回转窑灰色BP神经网络算法115

6.2.4回转窑灰色BP神经网络仿真118

6.3窑炉灰色神经网络PID控制120

6.3.1窑炉PID控制改进的必要120

6.3.2 BP神经网络PID算法121

6.3.3窑炉温度灰色BP神经网络PID控制122

第7章 窑炉节能124

7.1工业窑炉节能124

7.1.1窑炉能耗现状124

7.1.2高能耗原因分析124

7.1.3工业窑炉中燃烧及热利用特点125

7.1.4热损失127

7.1.5工业窑炉的节能128

7.1.6工业窑炉的改造130

7.1.7系统节能和梯级用能131

7.2窑炉节能自动控制132

7.2.1玻璃窑炉节能出发点132

7.2.2熔化池温度控制与节能132

7.2.3燃烧控制与节能133

7.2.4窑压控制与节能134

7.2.5玻璃液位控制与节能134

7.2.6火焰换向自动控制与节能135

7.3窑炉高电耗控制136

7.3.1高电耗现状136

7.3.2变频调速与自动控制技术的结合137

7.3.3对象特性及控制中存在的问题137

7.3.4控制策略选取138

7.3.5控制算法139

7.3.6投资与效果139

参考文献141