窑炉是伴随人类社会物质与精神生产进程而诞生和发展的复杂工程技术系统。窑炉结构是否合理，选型是否正确，直接关系到产品的质量，产量和能量消耗的高低等。

本书从传感检测与自动化技术的角度，介绍了现代窑炉工业中若干重要的基本概念、理论和技术方法，较好地归纳和描述了近十几年来，计算机技术、电子自动化技术和智能控制技术在工业窑炉生产过程的应用基础研究和实用化的发展成果。

本书从传感检测与自动化技术的角度，介绍了现代窑炉工业中若干重要的基本概念、理论和技术方法，内容包括窑炉模型、窑炉检测、窑炉经典控制、窑炉智能控制、窑炉灰色预测控制和窑炉节能技术，较好地归纳和描述了近十几年来，计算机技术、电子自动化技术和智能控制技术在工业窑炉生产过程的应用基础研究和实用化的发展成果。

本书可供建材专业科研人员和工程技术人员参考，也可作为高等学校建材和自动化等专业研究生和高年级本科生教材。

第1章 窑炉概述

 1.1 窑炉概念

 1.2 窑炉分类

 1.3 窑炉发展方向

1.3.1 绿色窑炉的标准

1.3.2 实现绿色窑炉的努力方向

1.3.3 实现绿色窑炉的目标

 1.4 中国窑炉技术的发展

第2章 窑炉模型

 2.1 窑炉自回归滑动平均模型

2.1.1 离线建立窑炉系统数学模型

2.1.2 模型参数的实际辨识

2.1.3 窑炉模型参数的仿真验证

 2.2 窑炉神经网络模型

2.2.1 神经网络概述

2.2.2 人工神经网络的结构及原理

2.2.3 窑炉温度场模型

 2.3 窑炉遗传算法模型

2.3.1 陶瓷产品生产分析

2.3.2 窑炉排序的模型化

2.3.3 计算机仿真实验

2.3.4 模型分析

 2.4 隧道窑炉计算机模拟

2.4.1 窑炉模拟的必要性

2.4.2 窑炉模拟的内容

2.4.3 系统模型

2.4.4 程序编制

2.4.5 系统组成与模拟实验

 2.5 数字窑炉模型

2.5.1 窑炉设计数字化

2.5.2 窑炉设计数字化关键技术

2.5.3 玻璃窑炉数值模拟实例

第3章 窑炉检测技术

 3.1 窑炉用热电阻和热电偶

3.1.1 窑炉用热电传感器

3.1.2 温度智能测温板的硬件设计

3.1.3 实际测量结果与分析

 3.2 窑炉红外扫描测温

3.2.1 红外扫描系统组成

3.2.2 红外扫描系统工作原理

3.2.3 红外扫描系统功能及特点

 3.3 玻璃窑炉液面激光测量

3.3.1 激光测量仪原理

3.3.2 仪器性能与指标

3.3.3 玻璃液位测控的几种方法比较

3.3.4 JYK-Ⅲ型激光液面仪的应用前景

 3.4 窑炉温度场灰度图像测量

3.4.1 火焰温度检测原理

3.4.2 系统结构

3.4.3 软件设计

3.4.4 实验结果

 3.5 窑炉温度场彩色图像测量

3.5.1 彩色图像测温原理

3.5.2 彩色图像测温系统构成

3.5.3 彩色图像测温实验

 3.6 窑炉自动跟踪预警系统

3.6.1 窑炉跟踪监测原理

3.6.2 窑炉跟踪监测电路

3.6.3 窑炉跟踪监测软件

第4章 窑炉经典控制

 4.1 窑炉温度自校正控制

4.1.1 窑炉温度CARMA预测模型

4.1.2 窑炉温度自校正控制算法分析

4.1.3 窑炉温度加权最小方差自校正控制器设计

4.1.4 窑炉温度加权最小方差自校正控制仿真

 4.2 玻璃窑炉液位非线性PID控制

4.2.1 玻璃窑炉分析

4.2.2 玻璃窑炉液位测量与控制分析

4.2.3 非线性PID控制系统设计

4.2.4 实例仿真与应用

 4.3 玻璃窑炉燃烧系统优化控制

4.3.1 窑炉最佳燃烧分析

4.3.2 燃烧过程优化原理及控制方案设计

4.3.3 最佳风-油比的自寻优控制算法

4.3.4 燃烧应用实例

 4.4 窑炉DMC-PID串级控制

4.4.1 窑炉温度控制滞后

4.4.2 窑炉温度DMC控制算法

 4.5 窑炉无模型自适应控制

4.5.1 玻璃窑炉控制参数分析

4.5.2 窑炉MFA算法

4.5.3 MFA控制器实现

 4.6 窑炉在线自寻最优控制

4.6.1 陶瓷窑炉热效率分析

4.6.2 自寻最优控制算法

4.6.3 陶瓷窑炉自寻优仿真实例

第5章 窑炉智能控制

 5.1 窑炉模糊控制

5.1.1 模糊控制基础

5.1.2 油烧辊道窑烧成带模糊控制

 5.2 窑炉模糊PID控制

5.2.1 窑炉模糊PID控制的必要性

5.2.2 FUZZY-PID控制器的设计

5.2.3 FUZZY-PID控制器的仿真

5.3 窑炉分段决策模糊控制

5.3.1 窑炉分段决策的必要性

5.3.2 多模态控制算法设计

5.3.3 仿真研究

 5.4 窑炉神经网络PID控制

5.4.1 窑炉控制参数调整的必要性

5.4.2 BP神经网络PID控制原理

5.4.3 窑炉仿真实验

 5.5 窑炉动态递归神经网络控制

5.5.1 玻璃窑炉油压罐分析

5.5.2 玻璃窑炉机理建模与PID控制

5.5.3 玻璃窑炉动态递归神经控制

5.5.4 仿真实验分析

第6章 窑炉灰色预测控制

 6.1 窑炉解耦及灰色预测PID控制

6.1.1 气氛与温度的耦合现象

6.1.2 解耦及灰色预测PID控制策略

6.1.3 气氛温度解耦控制的SIMULINK仿真及效果分析

 6.2 窑炉灰色神经网络控制

6.2.1 回转窑的灰色系统特征

6.2.2 回转窑灰色神经网络控制器结构

6.2.3 回转窑灰色BP神经网络算法

6.2.4 回转窑灰色BP神经网络仿真

 6.3 窑炉灰色神经网络PID控制

6.3.1 窑炉PID控制改进的必要

6.3.2 BP神经网络PID算法

6.3.3 窑炉温度灰色BP神经网络PID控制

第7章 窑炉节能

 7.1 工业窑炉节能

7.1.1 窑炉能耗现状

7.1.2 高能耗原因分析

7.1.3 工业窑炉中燃烧及热利用特点

7.1.4 热损失

7.1.5 工业窑炉的节能

7.1.6 工窑炉的改造

7.1.7 系统节能和梯级用能

 7.2 窑炉节能自动控制

7.2.1 玻璃窑炉节能出发点

7.2.2 熔化池温度控制与节能

7.2.3 燃烧控制与节能

7.2.4 窑压控制与节能

7.2.5 玻璃液位控制与节能

7.2.6 火焰换向自动控制与节能

 7.3 窑炉高电耗控制

7.3.1 高电耗现状

7.3.2 变频调速与自动控制技术的结合

7.3.3 对象特性及控制中存在的问题

7.3.4 控制策略选取

7.3.5 控制算法

7.3.6 投资与效果

参考文献