胡玲艳

（大连大学信息工程学院，辽宁大连116622）

步进炉控温系统鲁棒容错控制设计

胡玲艳

（大连大学信息工程学院，辽宁大连116622）

步进炉是冶金领域广泛使用的多区段大型热处理设备，炉温在系统运行过程中存在时滞及不确定性，本文基于李雅普诺夫稳定性定理及LMI方法，针对炉温进行鲁棒稳定性分析及容错控制器设计。考虑实际系统中存在的测温传感器各种故障情况，引入多模态故障模型，实现了变增益控制器设计，得到了系统渐进稳定的充分条件。最后根据系统温度模型，借助Matlab的LMI工具箱进行仿真及验证，仿真结果表明所得定理能够保证系统具有鲁棒完整性。

步进炉；时滞；不确定性；鲁棒容错控制；LMI

步进炉热处理过程是一个典型的复杂工业过程控制系统，内部工艺环节多、控制难度大，业内专家、学者也一直持续着对该类炉型设备的先进控制技术研究及应用设计工作，从不同的角度提出新的控制理论及方法，这也为其它复杂工业过程的控制方法研究提供了借鉴和参考。对步进炉控制技术的研究不仅有节能降耗的实际需要，也是对计算机控制技术和智能化综合控制方法的研究与实践［1-2］。

本文以宁夏中色某集团公司所建一座铜扁锭天然气步进式加热炉为研究背景，针对采用时域方法所建立的炉温动态数学模型，考虑系统存在的不确定性和滞后特性，针对系统运行过程中可能存在的传感器故障，进行鲁棒容错控制研究，为该类系统采用鲁棒控制策略进行实际程序设计提供一定参考。……