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焙烧是铝电解工业生产预焙阳极的重要工序,焙烧过程直接决定焙烧阳极的质量,从而影响到电解时电极的消耗、电流效率、能耗等。因此,如何提高阳极焙烧技术改进阳极质量已成为铝电解工业的重要课题。而加紧对阳极焙烧炉的基础理论进行深入系统研究就成为实现这一目的的必然途径。这也是开发设计具有我国自主知识产权阳极焙烧炉控制器的迫切需要。本课题主要针对兰州铝业有限公司二期扩建项目,展开对阳极焙烧控制器方面的研究。该项目由法国SETARAM公司与兰州理工大学共同承建,扩建后的设备装备水平高、操作控制周期短、产品质量高、能耗低、产量高,增强了企业竞争力。本文首先详细地叙述了阳极焙烧炉的焙烧机理,简单介绍了阳极焙烧炉的工作原理及结构组成,并对阳极焙烧炉的生产工艺进行了总结。综述了目前国内外阳极焙烧技术发展状况,分析了阳极焙烧炉控制器的现实意义。提出了在我国开展阳极焙烧炉温度控制器理论研究的综合思路,并以此作为本文的研究思路,展开了相应的研究工作。温度是工业控制的主要对象之一,在工业生产过程中,常常需要对温度这一参数进行控制,温度控制得好,不仅可以提高产品质量,而且可以降低能耗,提高生产效率。在阳极焙烧炉控制系统中,温度是系统中最重要的控制参数,对于产品质量、产能具有重大现实意义和理论价值。该系统中的温度具有非线性、时变性、滞后性等特性。PID控制是温度控制中应用最广泛的一种控制形式,PID控制器结构简单、稳定性好、可靠性高,常用于一些线性定常系统的控制,但对于非线性系统,例如温度等具有大滞后特性的控制对象,却难以取得理想的控制效果。本文在控制算法上,研究了国内外工业过程控制中的控制方法,详细分析了PID控制技术的理论和方法,之后针对阳极焙烧炉的工作性能和系统中温度的特点,引入了一种智能PID控制算法,将比例控制器、模糊控制器和PID控制器结合起来,使之既具有比例控制快速,模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点,有效的改善了原有PID控制方法的缺陷,使系统具有较强的鲁棒性、稳定性、快速性、灵敏性等优点,提高了控制系统的抗干扰能力和跟踪的能力。这些工作对提高阳极焙烧质量和稳定铝产量有着很重要的意义,与此同时,还将促进智能控制技术的发展及其在工业过程控制中的广泛应用。