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当前造纸行业碱回收炉燃烧控制普遍采用单个测控点的PID或手动控制，缺乏整体的优化控制策略，使碱回收炉不能处于最优的燃烧状态，影响燃烧效率。汽包水位的稳定是关系到碱炉正常安全生产的关键，但随着系统长时间运行，如水质的变换等使汽包对象变化，一成不变的控制器很难满足生产的需要，因此必需找到适合汽包水位的稳定控制方案。
为了解决上述工程实际问题，本文对碱回收过程燃烧工段的控制展开应用基础研究，给出了本工段的基本控制策略，并提出了一种基于开关量控制+专家模糊控制的多模态无扰切换控制器，并成功应用于造纸工业碱回收过程燃烧工段中。论文的主要工作和创新点表现为如下几个方面。
首先，论文结合碱回收燃烧工段生产工艺，提出了工艺对于控制的要求。根据控制要求将碱回收燃烧工段分为3个子系统：黑液子系统，送风、引风子系统及锅炉供水子系统。对每个子系统提出了整体的控制方案，保证了系统的安全可靠运行和控制精度。
其次，在分析单回路调节、双冲量调节及三冲量调节在碱炉汽包中应用的优缺点的基础上，文章提出了一种基于开关量控制+专家模糊控制的多模态无扰切换控制器。在分析汽包水位动态特性的基础上，引入了模糊控制，设计了一个二维模糊控制器。经过总结和归纳，得到碱回收水位控制的56条模糊控制规则，相应的制作成一个模糊控制规则表，并通过总结操作经验或采用模糊统计方法来确定了隶属函数μ(x)和赋值表。为了克服常规模糊控制的在给定值附近易发生周期性波动、跟踪和抗干扰性能欠佳等缺点，在模糊控制的基础上引入专家系统。专家系统和模糊控制有机的结合构成专家模糊控制器EFC(Expert Fuzzy Controller)，以相当丰富的语言集和专家知识库，对燃烧炉这一存在着未建模动态及参数变化系统实施鲁棒性控制，得到比较理想的控制效果。文中采用的多模态无扰切换器在大偏差范围内实施开关量控制，以获得较快的动态响应；在小偏差范围内实施专家模糊控制，以减少超调、获得良好的动态响应，并避免了常规模糊控制经常出现的在给定值附近的波动现象和跟踪特性较差等缺点，使得汽水控制系统对外界扰动的适应性增强，提高了系统的稳态精度和动态响应速度，MATLAB仿真效果良好。
最后，整体控制方案结合西门子PLC平台进行了编程实现，并在河南某造纸厂碱回收生产线进行了现场测试运行，其实时控制曲线再次证明了本论文提出的新控制器算法是切实可行的，在实际应用中有着广泛的推广价值。