回转窑在水泥、石灰石和一些有色金属生产中占有重要地位,用来对化工原料、矿石、中间产物进行焙烧等加热处理。我国也是世界上使用回转窑数量最多的国家。煅烧带温度是回转窑过程控制中最重要的参数之一,提高回转窑煅烧带温度的控制精度对于改善产品质量、节约能源、降低生产成本都有重要意义。回转窑煅烧过程是一个复杂过程,具有大惯性、纯滞后、强耦合、非线性等特点,难以建立精确的数学模型。回转窑过程也具有多尺度特征,如火焰温度、煤气流量等变化较快较频繁,而进料量则相对稳定,这几个变量处于不同的时间尺度。本文采用一种多尺度因子分析的方法,结合实际生产数据,把回转窑系统划分成多层次下的多个独立回路。同时,本文也采用系统辨识的方法,根据大量历史数据辨识出回转窑系统的多个子系统的传递函数模型,并应用到仿真研究中。回转窑过程控制系统复杂多变,使用传统的PID控制器的控制效果不好。而模糊控制器是在综合专家经验知识的基础上设计的,不要求有精确的控制对象数学模型。在模糊控制系统中,当模糊化方法和模糊决策方法选定时,选取适宜的模糊控制规则就能实现对该控制系统的良好控制。本文同时借鉴一种“可变论域”的思想,在模糊规则不变的前提下,论域随着误差变化而伸缩偏移。本文采用模糊控制方法设计一个多层次的复合控制系统,通过大量的仿真研究表明,该控制器实现了不同时间尺度下多变量的控制,当控制对象发生大的参数变化时,通过调节论域范围而实现稳定控制,控制精度较传统控制器有一定提高。