加热炉是钢铁生产企业中高能耗高污染设备,生产过程的自动控制水平对加热炉的能耗、污染物排放以及对钢坯的加热质量都有直接影响。蓄热式技术的应用有利于加热炉的节能和环保,但换向机构增加了加热炉的复杂性。排烟温度尽管不是加热炉的核心参数,确实反映烟气余热回收利用效果的重要指标。因此,控制好排烟温度提高蓄热式加热炉热效率,减少能源消耗具有积极作用。本文结合工程实践,围绕蓄热式加热炉控制系统的设计和排烟温度控制方法开展了工作。(1)对蓄热式步进梁加热炉的生产工艺过程和设备组成进行了分析描述,基于高内聚、低耦合的设计原则,采用分级控制思想,进行了加热炉自动控制系统设计。(2)在系统的总结了模糊理论及设计基本模糊控制器的方法和步骤的基础上,设计了蓄热式加热炉排烟温度模糊控制器,通过与PID算法控制结果比较,说明了模糊控制方法的鲁棒性强,无需已知被控对象的精确传递函数就能获得较好的控制效果。(3)分析了蓄热式燃烧过程中炉内强制排烟温度不仅与排烟量有关还受到助燃空气量和炉膛温度的影响。因此本文提出了以空气量和炉温为前馈补偿量的广义预测控制算法,来实现烟温的准确控制。