基于EMD的鋅鋇白回轉窯煅燒溫度濾波

杜啟亮，莫鴻強

（華南理工大學自動化科學與工程學院，廣州510641）

煅燒溫度是煅燒回轉窯的主要被控變量之一［1－2］，而煅燒溫度的穩定控制依賴于溫度測量的準確程度。根據火焰圖像特征估計溫度場分布是測量高溫物體溫度的一種有效手段［3－4］，但是這種方法計算量較大，對控制器運算性能要求很高。當物料溫度不算很高（1 000℃以下），例如煅燒溫度、干燥溫度、窯尾溫度、排風溫度等，一般可以采用熱電偶測量。文獻［5］給出了在旋轉狀態下，根據溫度場分布估計爐溫的方法。文獻［6］對水泥回轉窯二次風溫測量誤差的來源進行了分析，提出了二次風溫的測量新方法。在用熱電偶進行煅燒溫度的測量中，由于窯體的轉動導致的測量結果波動是必須要考慮的問題。文獻［7］提出用硬件方法克服窯爐轉動引起的干擾，但是硬件方法需要多個熱電偶，并需要相應改裝滑動環，實現和維護困難，且成本高。在前期的工作中，提出了針對窯爐轉動周期進行優化的移動平均濾波算法［8］，大幅降低了成本，也提高了濾波方法的靈活性。

筆者提出將經驗模態分解EMD（Empirical Mode Decomposition）方法［9］作為一種濾波算法，用于解決窯體轉動對煅燒溫度測量帶來的干擾問題。利用固有模態函數IMF（Intrinsic Mode Function）的窄帶性和頻率遞減性設計濾波算法，對煅燒溫度序列進行離線和在線濾波。

1 窯體轉動對煅燒溫度測量的干擾

某鋅鋇白煅燒回轉窯結構如圖1所示。窯長30m，直徑2m以上，在1臺變頻調速的馬達帶動下緩慢旋轉?！?br>