徐 强，章家岩，冯旭刚

（安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243000）

基于预测函数控制算法的管式加热炉温度控制策略

徐 强，章家岩，冯旭刚

（安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243000）

提出采用预测函数控制（PFC）和前馈温度控制相结合的控制方案解决管式加热炉温度控制问题，确定了PFC控制器设计中的基函数、参考轨迹和误差校正补偿问题，利用仿真分析对PFC和前馈温度控制相结合的控制方案进行了分析，并将此方案应用于某炼油厂圆筒型管式加热炉进行现场控制运行。实验结果表明，PFC和前馈温度控制相结合的控制方案能够对温度超调量、调节时间和稳态误差等动态性能指标进行有效的控制，且控制效果优于常规的比例积分微分（PID）控制方案；利用PFC和前馈温度控制相结合的控制方案控制某炼油厂圆筒型管式加热炉，温度波动在260.0～262.3 ℃，控制偏差约为±1℃，PFC和前馈温度控制相结合的控制方案比PID控制方案具有更强的抗干扰能力和系统鲁棒性。

管式加热炉；预测函数控制；模型失配；温度控制

管式加热炉作为一种工业加热设备，在石油化工、钢铁冶金和机械制造等工业生产领域得到了广泛的应用［1-2］，但作为一种重要的能耗设备，其热效率不高［3-4］。目前，我国工业生产中使用的很多加热炉的热效率均低于发达国家的先进水平，因此，进行燃烧过程优化控制，提高热效率对于企业实现节能降耗、减少环境污染具有重要意义。……