一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置及方法
专利汇可以提供一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及加热炉 温度 控制技术领域，提供一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置及方法。该装置及方法通过参数设置模 块 进行参数设置，通过信息采集模块实现对加热炉信息采集，通过主 阀 与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控 制模 块计算出主阀和各支阀实际开度，通过主阀与支阀开度动态 限幅 设定模块，设定对应的动态限幅值，得到不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期主阀最终控制量和各支阀最终控制量。主阀后压 力 稳压 控制模块 得到主阀开度的下一内环控制周期补偿控制 信号 量。将主阀最终控制量、各支阀最终控制量和主阀开度的下一内环控制周期补偿 控制信号 量通过控制量下发模块按对应周期下发给各阀 门 ，如此周期控制。，下面是一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置，其特征在于：包括参数设置模块、信息采集模块、主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块和控制量下发模块；
所述参数设置模块用于设置主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块和主阀后压力稳压控制模块这三个模块所需要的控制参数，并将设定的参数传输至这三个模块；
所述信息采集模块完成对加热炉的压力、流量、炉温、阀门实时开度的信息采集，并将采集到的信号输入到主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块及保存到储存整个工业过程中检测到的过程数据的数据库；
所述主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块包括用于不同控制周期匹配的双闭环控制的外环控制温度控制器和内环控制温度控制器；所述主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块以计划升温作为外环控制温度设定值，全炉平均温度作为反馈值，由不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制温度控制器计算出主阀开度，不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制周期为 ，将主阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；以不同控制周期匹配的双闭环控制中外环控制周期 内得到的全炉平均温度作为内环控制温度设定值，各炉温区域实际温度作为反馈值，并由燃气流量计检测到的主阀门燃气流量经过流量分配模型，得到各支阀门的流量初始值，设定支阀门的初始开度，设定初始值之后进而由内环控制温度控制器计算出支阀开度，不同控制周期匹配的双闭环控制的内环控制周期为 ，将支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
所述主阀与支阀开度动态限幅设定模块根据加热炉当前计划温度、实际反馈温度、压力、当前不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期主阀开度、当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期支阀开度、当前不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期计划温度、历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期内的主阀开度最大变化量、历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期内的各支阀开度最大变化量、计划升温变化增量、不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度变化增量及当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度设定值得到主阀开度的上限值和下限值及各支阀开度的上限值和下限值；根据主阀和各支阀开度的上限值和下限值得到主阀和支阀实际开度，并根据主阀实际开度和主阀开度的上下限值得到主阀最终控制量，将主阀最终控制量传给控制量下发模块，根据各支阀实际开度和各支阀开度的上下限值得到各支阀最终控制量，将各支阀最终控制量传给主阀后压力稳压控制模块；
所述主阀后压力稳压控制模块以得到的各支阀最终控制量为基础，根据各支阀当前周期开度、主阀前压力、主阀后压力、支阀后压力、当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期的主管总流量及当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期的主阀开度得到主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量；将各支阀最终控制量和得到的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量同时传输至控制量下发模块，由主阀来弥补支阀调整时的主阀后压力的变化，由控制量下发模块将主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量下发至主阀门，同时由控制量下发模块将各支阀最终控制量下发至各支阀门；
所述控制量下发模块将主阀最终控制量、各支阀最终控制量和主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量按照对应控制周期通过通讯接口下发到各阀门。
2.根据权利要求1所述的一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置，其特征在于：所述控制参数包括主阀后压力稳定区域上限和下限、主阀和支阀调整周期、主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块中的温度控制器参数、主阀与支阀的流量特性系数、燃气密度、支阀数量和计划升温。
3.根据权利要求1所述的一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置，其特征在于：所述信息采集模块包括压力计、燃气流量计、热电偶及阀门开度检测装置；所述压力计用于测量燃气加热炉主管管道上的主阀前压力和主阀后压力，燃气流量计用于检测主阀门燃气流量，热电偶用于检测加热炉各炉温区域温度，阀门开度检测装置用于检测主阀门和各支阀门开度信号。
4.一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制方法，采用权利要求1所述装置进行优化控制，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、通过参数设置模块设置主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块和主阀后压力稳压控制模块这三个模块所需要的控制参数；然后判断设置的控制参数是否符合燃气加热炉的实际物理结构和硬件配置规则，若符合，将设置的控制参数传输至主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块和主阀后压力稳压控制模块并执行步骤2，否则提示报警，重新通过参数设置模块设定控制参数，直至符合实际规则；
步骤2、通过信息采集模块中的压力计、燃气流量计、热电偶实时的采集主管管道主阀前压力和主阀后压力、主阀门燃气瞬时流量和各炉温区域温度，通过电动阀的阀门开度检测装置检测主阀门和各支阀门的开度信号，将实时的压力值、流量值、炉温信号和阀门开度值保存到数据库，并提供给主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块，主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块，若信号采集错误，或未采集到信号，该模块进行报警提示，并重新采集；
步骤3、主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块采用主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制方案计算出主阀开度和支阀开度，并将计算的主阀开度和支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
以计划升温作为外环控制温度设定值，全炉平均温度作为反馈值，由不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制温度控制器计算出主阀开度，将主阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；以不同控制周期匹配的双闭环控制中外环控制周期 内得到的全炉平均温度作为内环控制温度设定值，各炉温区域实际温度作为反馈值，并由燃气流量计检测到的主阀门燃气流量经过流量分配模型，得到各支阀门的流量初始值，设定支阀门的初始开度，设定初始值之后进而由内环控制温度控制器计算出支阀开度，将支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
步骤4、通过主阀与支阀开度动态限幅设定模块根据加热炉当前计划温度、实际反馈温度、压力、第 周期主阀开度 、第个支阀第 周期开度 、第 周期计
划温度 、历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期内的主阀开度最大变化量 、历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期内的各支阀开度最大变化量 、计划升温变化增量 及第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度设定值 ，第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度变化增量 ，得到主阀开度的上限值 和下限值 及各支阀开度的
上限值 和下限值 ；根据主阀和各支阀开度的上限值和下限值得到主阀和支阀实际开度，并根据主阀实际开度 和主阀开度的上下限值得到主阀最终控制量，将主阀最终控制量传给控制量下发模块，根据各支阀实际开度 和各支阀开度的上下限值得到各支阀最终控制量，将各支阀最终控制量传给主阀后压力稳压控制模块；
在不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制周期 中，当主阀实际开度满足 时，将 作为主阀最终控制量传输给
控制量下发模块 ，当主阀实际开度 满足 时，将
作为主阀最终控制量传输给控制量下发模块；当主阀实际开度 满足
时，将 作为主阀最终控制量传输给控制量下发模
块；
在不同控制周期匹配的双闭环控制中的内环控制周期 中，当支阀实际开度满足 时，将 作为支阀最终控制量传输给主阀后压力稳压
控制模块；当支阀实际开度 满足 时，将 作为支阀最终控制量
传输给主阀后压力稳压控制模块；当支阀实际开度 满足 时，将
作为支阀最终控制量传输给主阀后压力稳压控制模块；
步骤5、主阀后压力稳压控制模块根据各支阀最终控制量，在各支阀最终控制量传输到控制量下发模块之前，预先计算得到第 周期所有支阀调整后的主阀后压力，再由得到的主阀后压力预先计算出主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量，用来弥补主阀后压力的变化值，使主阀后压力在支阀调整时保持不变；将得到的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量和支阀的最终控制量同时传输至控制量下发模块；
步骤6、控制量下发模块将主阀最终控制量、各支阀最终控制量和主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量按照对应控制周期通过通讯接口下发到各阀门。
5.根据权利要求4所述的一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制方法，其特征在于：步骤3所述流量分配模型的初始化由公式： 给出，其
中，为主阀门初始总流量， 为燃气密度， 为阀门流量特性系数， 为主阀后压力初始设定值， 为第 个支阀门的初始开度， ，为支阀个数；流量分配模型初始化之后，主管与支管之间的流量关系由主阀后压力和支阀开度确定，由公式：
给出，其中， 为不同控制周期匹配的双闭环控制中的
内环控制第 个支阀第 周期的输出流量， 为第 周期主阀后压力， 为
第 个支阀第 周期开度。
6.根据权利要求5所述的一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制方法，其特征在于：步骤4所述得到的主阀开度的上限值和下限值如下公式所示：
其中， 为第 周期主阀开度的上限值， 为第
周期主阀开度的下限值， 为第 周期内的主管总流量， 为阀门流量特性系数，为历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期内的主阀开度最大变化量， 为计划升温变化增量， 为第 周期计划温度， 分别
为不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制第 周期主阀前压力和主阀后压力；
所述得到的各支阀开度的上限值和下限值如下公式所示：
其中， 分别为第 个支阀第 周期开度的上限值和下限值，
为第 个支阀门的第 周期流量， 为第 周期主管总流
量， 为第 周期内支阀开度之和， 为历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期内的第 个支阀门开度最大变化量， 为第 个支阀第 周期开度，为第 周期主阀后压力， 为第 周期支阀后压力， 为第 周期不
同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度设定值， 为第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度变化增量。
7.根据权利要求6所述的一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制方法，其特征在于：步骤5所述计算出的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量如下公式所示：
其中， 为主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量， 为主阀第 周期内开度， 为第 个支阀第 周期内开度的截面积， 为第 个支阀第 周
期开度， 为第 个支阀第 周期实际开度， 为第 周期主阀前压力，
为第 周期主阀后压力， 为预先计算得到的第 周期所有支阀调整
后的主阀后压力。
一种燃气加热炉主管和支管流量匹配优化控制装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述信息采集模块完成对加热炉的压力、流量、炉温、阀门实时开度的信息采集，并将采集到的信号输入到主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块及保存到储存整个工业过程中检测到的过程数据的数据库；
所述主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块包括用于不同控制周期匹配的双闭环控制的外环控制温度控制器和内环控制温度控制器；所述主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块以计划升温作为外环控制温度设定值，全炉平均温度作为反馈值，由不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制温度控制器计算出主阀开度，不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制周期为 ，将主阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；以不同控制周期匹配的双闭环控制中外环控制周期 内得到的全炉平均温度作为内环控制温度设定值，各炉温区域实际温度作为反馈值，并由燃气流量计检测到的主阀门燃气流量经过流量分配模型，得到各支阀门的流量初始值，设定支阀门的初始开度，设定初始值之后进而由内环控制温度控制器计算出支阀开度，不同控制周期匹配的双闭环控制的内环控制周期为 ，将支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
所述主阀与支阀开度动态限幅设定模块根据加热炉当前计划温度、实际反馈温度、压力、当前不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期主阀开度、当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期支阀开度、当前不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期计划温度、历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期内的主阀开度最大变化量、历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期内的各支阀开度最大变化量、计划升温变化增量、不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度变化增量及当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度设定值得到主阀开度的上限值和下限值及各支阀开度的上限值和下限值；根据主阀和各支阀开度的上限值和下限值得到主阀和支阀实际开度，并根据主阀实际开度和主阀开度的上下限值得到主阀最终控制量，将主阀最终控制量传给控制量下发模块，根据各支阀实际开度和各支阀开度的上下限值得到各支阀最终控制量，将各支阀最终控制量传给主阀后压力稳压控制模块；
所述主阀后压力稳压控制模块以得到的各支阀最终控制量为基础，根据各支阀当前周期开度、主阀前压力、主阀后压力、支阀后压力、当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期的主管总流量及当前不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期的主阀开度得到主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量；将各支阀最终控制量和得到的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量同时传输至控制量下发模块，由主阀来弥补支阀调整时的主阀后压力的变化，由控制量下发模块将主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量下发至主阀门，同时由控制量下发模块将各支阀最终控制量下发至各支阀门；
所述控制量下发模块将主阀最终控制量、各支阀最终控制量和主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量按照对应控制周期通过通讯接口下发到各阀门。
步骤2、通过信息采集模块中的压力计、燃气流量计、热电偶实时的采集主管管道主阀前压力和主阀后压力、主阀门燃气瞬时流量和各炉温区域温度，通过电动阀的阀门开度检测装置检测主阀门和各支阀门的开度信号，将实时的压力值、流量值、炉温信号和阀门开度值保存到数据库，并提供给主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块，主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块，若信号采集错误，或未采集到信号，该模块进行报警提示，并重新采集；
步骤3、主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块采用主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制方案计算出主阀开度和支阀开度，并将计算的主阀开度和支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
以计划升温作为外环控制温度设定值，全炉平均温度作为反馈值，由不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制温度控制器计算出主阀开度，将主阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；以不同控制周期匹配的双闭环控制中外环控制周期 内得到的全炉平均温度作为内环控制温度设定值，各炉温区域实际温度作为反馈值，并由燃气流量计检测到的主阀门燃气流量经过流量分配模型，得到各支阀门的流量初始值，设定支阀门的初始开度，设定初始值之后进而由内环控制温度控制器计算出支阀开度，将支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
所述流量分配模型的初始化由公式： 给出，其中，为
主阀门初始总流量， 为燃气密度， 为阀门流量特性系数， 为主阀后压力初始设定值， 为第 个支阀门的初始开度， ，为支阀个数；流量分配模型初始化之后，主管与支管之间的流量关系由主阀后压力和支阀门开度确定，由公式：
给出，其中， 为不同控制周期匹配的双闭环控制中的
内环控制第 个支阀第 周期的输出流量， 为第 周期主阀后压力， 为
第 个支阀第 周期开度。
度的上限值 和下限值 ；根据主阀和各支阀开度的上限值和下限值得到主阀和支阀实际开度，并根据主阀实际开度 和主阀开度的上下限值得到主阀最终控制量，将主阀最终控制量传给控制量下发模块，根据各支阀实际开度 和各支阀开度的上下限值得到各支阀最终控制量，将各支阀最终控制量传给主阀后压力稳压控制模块；
所述得到的主阀开度的上限值和下限值如下公式所示：
其中， 为第 周期主阀开度的上限值， 为第
周期主阀开度的下限值， 为第 周期内的主管总流量， 为阀门流量特性系数，为历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制周期内的主阀开度最大变化量， 为计划升温变化增量， 为第 周期计划温度， 分别
为不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制第 周期主阀前压力和主阀后压力；
所述得到的各支阀开度的上限值和下限值如下公式所示：
其中， 分别为第 个支阀第 周期开度的上限值和下限值，
为第 个支阀门的第 周期流量， 为第 周期主管总流
量， 为第 周期内支阀开度之和， 为历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期内的第 个支阀门开度最大变化量， 为第 个支阀第 周期开度，为第 周期主阀后压力， 为第 周期支阀后压力， 为第 周期不
同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度设定值， 为第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度变化增量；
在不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制周期 中，当主阀实际开度满足 时，将 作为主阀最终控制量传输给
控制量下发模块 ，当主阀实际开度 满足 时，将
作为主阀最终控制量传输给控制量下发模块；当主阀实际开度 满足
时，将 作为主阀最终控制量传输给控制量下发模
块；
在不同控制周期匹配的双闭环控制中的内环控制周期 中，当支阀实际开度满足 时，将 作为支阀最终控制量传输给主阀后压力稳压
控制模块；当支阀实际开度 满足 时，将 作为支阀最终控制量
传输给主阀后压力稳压控制模块；当支阀实际开度 满足 时，将
作为支阀最终控制量传输给主阀后压力稳压控制模块；
步骤5、主阀后压力稳压控制模块根据各支阀最终控制量，在各支阀最终控制量传输到控制量下发模块之前，预先计算得到第 周期所有支阀调整后的主阀后压力，再由得到的主阀后压力预先计算出主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量，用来弥补主阀后压力可能的变化值，使主阀后压力在支阀调整时保持不变；将得到的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量和支阀的最终控制量同时传输至控制量下发模块；
所述计算出的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量如下公式所示：
其中， 为主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量， 为主阀第
周期内开度， 为第 个支阀第 周期内开度的截面积， 为第 个支阀第
周期开度， 为第 个支阀第 周期实际开度， 为第 周期主阀前压
力， 为第 周期主阀后压力， 为预先计算得到的第 周期所有支阀
调整后的主阀后压力。
图3为本发明实施例提供的信息采集模块示意图。
图6为本发明实施例提供的主阀控制系统框图。
图10为本发明实施例提供的主阀与支阀开度动态限幅控制流程图；
图11为本发明实施例提供的阀门实际不同控制周期匹配的双闭环控制模块大于阀门上限的计算输出值图；
图12为本发明实施例提供的阀门经过限幅模块限制上限输出值图；
图13为本发明实施例提供的阀门实际不同控制周期匹配的双闭环控制模块小于下限的计算输出值图；
图14为本发明实施例提供的阀门经过限幅模块限制下限输出值图；
图15为本发明实施例提供的主阀后压力稳压控制流程图；
图16为本发明实施例提供的支阀在 周期调整时主阀开度不进行补偿图；
图17为本发明实施例提供的支阀在 周期调整主阀不做调整时主阀后压力变化图；
图18为本发明实施例提供的支阀在 周期调整时主阀进行开度补偿图；
图19为本发明实施例提供的支阀在 周期调整主阀不做调整时主阀后压力不变图。
具体实施方式
所述信息采集模块完成对加热炉的压力、流量、炉温、阀门实时开度的信息采集，并将采集到的信号输入到主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块、主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块及保存到储存整个工业过程中检测到的过程数据的数据库，如图3所示；
所述信息采集模块包括压力计、燃气流量计、热电偶及阀门开度检测装置；所述压力计用于测量燃气加热炉主管管道上的主阀前压力和主阀后压力，燃气流量计用于检测主阀门燃气流量，热电偶用于检测加热炉各炉温区域温度，阀门开度检测装置用于检测主阀门和各支阀门开度信号。
通过此模块得到主阀开度信号量和支阀开度信号量，将主阀开度信号量和支阀开度信号量传输到主阀与支阀开度动态限幅设定模块。
所述控制参数包括主阀后压力稳定区域上下限、主阀和支阀调整周期、主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块中的温度控制器参数、主阀与支阀的流量特性系数、燃气密度、支阀数量和计划升温；
步骤2、通过信息采集模块中的压力计、燃气流量计、热电偶实时的采集主管管道主阀前压力和主阀后压力、主阀门燃气瞬时流量和各炉温区域温度，通过电动阀的阀门开度检测装置检测主阀门和各支阀门的开度信号，将实时的压力值、流量值、炉温信号和阀门开度值保存到数据库，并提供给主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块，主阀与支阀开度动态限幅设定模块、主阀后压力稳压控制模块，若信号采集错误，或未采集到信号，该模块进行报警提示，并重新采集；
步骤3、主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制模块采用主阀与支阀温度不同控制周期匹配的双闭环控制方案计算出主阀开度和支阀开度，并将计算的主阀开度和支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
以计划升温作为外环控制温度设定值，全炉平均温度作为反馈值，由不同控制周期匹配的双闭环控制中的外环控制温度控制器计算出主阀开度，将主阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；以不同控制周期匹配的双闭环控制中外环控制周期 内得到的全炉平均温度作为内环控制温度设定值，各炉温区域实际温度作为反馈值，并由燃气流量计检测到的主阀门燃气流量经过流量分配模型，得到各支阀门的流量初始值，设定支阀门的初始开度，设定初始值之后进而由内环控制温度控制器计算出支阀开度，将支阀开度信号量传输至主阀与支阀开度动态限幅设定模块；
所述流量分配模型的初始化由公式： 给出，其中，为
主阀门初始总流量， 为燃气密度， 为阀门流量特性系数， 为主阀后压力初始设定值， 为第 个支阀门的初始开度， ，为支阀个数；流量分配模型初始化之后，主管与支管之间的流量关系由主阀后压力和支阀门开度确定，由公式：
给出，其中， 为不同控制周期匹配的双闭环控制中的
内环控制第 个支阀第 周期的输出流量， 为不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制第 周期主阀后压力实际值， 为第 个支阀第 周期开度。
的上限值和下限值得到主阀和支阀实际开度，并根据主阀实际开度 和主阀开度的上下限值得到主阀最终控制量，将主阀最终控制量传给控制量下发模块，根据各支阀实际开度 和各支阀开度的上下限值得到各支阀最终控制量，将各支阀最终控制量传给主阀后压力稳压控制模块；
第 周期主管总的瞬时流量 如下公式所示：
（1）
由上式知：
（2）
（3）
（4）
其中： 为第 周期内主管总流量， 为第 周期内主管总流量，
为阀门流量特性系数， 为主阀第 周期开度， 为燃气密度，
分别为第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制外环控制第 周期主阀前压力和主阀后压力。
由（5）式得下一周期的主阀开度的上限值为：
（6）
由（6）式得下一周期的主阀开度的下限值为：
（7）
其中， 为第 周期计划温度， 为第 周期主阀开度的上
限值， 为第 周期主阀开度的下限值；
对于支阀门来讲，第 周期支阀后压力 与第 周期主阀后压力 相比
可以忽略不计，第 个支阀门的第 周期流量为 ， 为第
周期主管总流量， 为第 周期内支阀开度之和，第 个支阀第 周期开
度为 ，历史3个不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制周期内第 个支阀门开度最大变化量为 。可知：
（8）
（9）
（10）
则下一周期的第 个支阀第 周期开度的上限值和下限值分别为
，则 由以下公式给出：
（11）
（12）
其中， 为第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度设定值，为第 周期不同控制周期匹配的双闭环控制内环控制温度变化增量。
将 作为主阀最终控制量传输给控制量下发模块；当主阀实际开度值
满足 时，将 作为主阀最终控制量传输给控制量下发
模块；
在不同控制周期匹配的双闭环控制中的内环控制周期 中，当支阀实际开度满足 时，将 作为支阀最终控制量传输给主阀后压力稳压
控制模块；当支阀实际开度 满足 时，将 作为支阀最终控制
量传输给主阀后压力稳压控制模块；当支阀实际开度 满足 时，将
作为支阀最终控制量传输给主阀后压力稳压控制模块；
通过流量特性公式得出以上公式来进行计算主阀和支阀开度的上下限幅值，在实际的工况运行中，使用主阀与支阀开度动态限幅设定模块控制保证控制过程的平稳性，如图11所示，在 周期是由于主阀前压力突然减小，若未经过主阀与支阀开度动态限幅设定模块进行限制，会导致阀门开度一次性增加过大，则会使阀门的输出开度为 ，引起加热炉温度震荡，加入主阀与支阀开度动态限幅设定模块后，此时计算出的阀门开度上下限值为 和，且 ，实际阀门的输出为上限值 ，如图12的控制效果。同理，如图13所示，在 周期是由于数据检测错误，检测加热炉温度比实际温度值高很多，若未经过主阀与支阀开度动态限幅设定模块进行限制，会导致阀门开度一次性减小过大，则会使阀门的输出开度为 ，引起加热炉温度震荡，加入主阀与支阀开度动态限幅设定模块后，此时计算出的阀门开度上下限位 和 ，且 ，实际阀门的输出为下限值 ，如图14的控制效果。以上可知，主阀与支阀开度动态限幅设定模块避免了由于主阀前压力突然波动引起的阀门震荡，同时对热电偶等检测装置故障等错误数据导致的控制量计算错误起到有效的限制作用，保证了控制系统的稳定性。
数， 为阀门开度， 为燃气密度， 为阀门前压力， 为阀门后压力，可知，在 和 不变的情况下阀门的开度变化量与所需要增加的流量成正比关系。本实施例根据单个支阀调整时进行说明。
已知流量与流速之间的关系为：
（15）
其中，为阀门开度截面积，为气体流速。
力， 为第 周期支阀后压力， 为第 个支阀第 周期开度， 为主阀第
周期内开度。
其中， 为第 个支阀第 周期的阀门开度，若将支阀 开度调整为 ，会
引起压力 变化为 ，由公式（13）、（14）、（16）可得：
（17）
其中， 为第 周期支阀后压力，相对于 可忽略不计，最终求得
（18）
主阀后压力变化的增量为：
（19）
为使主阀后压力 不变，则需要对主阀进行调节以弥补主阀后压力的变化量。
其中， 为第 周期主管总流量。
记支阀 的变化量引起的压力变化为 ，则 个支阀门引起的总的变化量为， 为预先计算得到的第 周期所有支阀调整后的主阀后压力，
为第 个支阀第 周期内开度的截面积。则由式（18）知：
（22）
则可得：
（23）
此时， 为得到的主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量；
步骤6、控制量下发模块将主阀最终控制量、各支阀最终控制量和主阀开度的下一内环控制周期补偿控制信号量按照对应控制周期通过通讯接口下发到各阀门。
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