模糊分时算法在水泥回转窑温度控制中的应用研究

邵 林

(安徽冶金科技职业学院，安徽 马鞍山 243002)

1 水泥回转窑现状

窑内的煅烧状态控制是水泥回转窑控制的关键环节，尤其水泥回转窑的烧成带温度调控更是整个控制系统的核心。传统方法为现场操作人员依靠窑头小窗窥看窑内燃烧温度和燃烧状态，这种检测方法不仅要求操作人员具有较高的工作经验，而且劳动强度大。为了提高水泥回转窑生产精度，减轻现场操作人员的工作强度，有必要采用现代智能检测和控制方法。由于水泥回转窑的生产工艺是一个复杂的理化反应过程，具有纯滞后、大惯性和非线性等控制特点，水泥回转窑内系统工况复杂多变，因此难以得到精确的窑内数学控制模型[1]。

2 建立控制模型

2.1 中值滤波

中值滤波是把序列或样本中某点的值用该点邻域中各点的中值来替代。设{hx,y(x,y)∈I2}为烧成带温度数据值，滤波窗口为A，Px,y为窗口A在点hx,y的中值，则：

px,y=Med{hx,y}=Med{h(x+r),(y+s),

(r,s)∈A,x,y∈I2}

(1)

其中Med表示求一组数据的中值。由公式(1)可知，采用传统的中值滤波方式，对所有的样本数据进行一次性中值滤波方法处理，这样虽然可以解决噪声的抑制问题，但同时也破坏了无噪声的真实样本数据，使得仿真细节和尖顶部分变得模糊。

2.2 中值滑移滤波

为解决中值滤波对无噪声真实样本数据的破坏，设计采用中值滑移滤波方法。中值滤波的核心是滤波窗口A的选取，窗口A选小了滤波效果较差，窗口A选取大了，可能会影响样本数据的真实性[2]。根据滑移滤波理论，选取n个窗口A作为滑移数据的样本量，分别记为A1,A2,……An，则：