（2）城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程第2燃烧室温度控制； （3）城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程余热锅炉蒸气量控制； （4）城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程炉膛负压控制； （5）城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程中炉膛内氧含量控制； （6）城市生活垃圾直接气化熔融过程城市生活垃圾进料控制。
此外城市生活垃圾直接气化熔融焚烧系统另有氮氧化物NOx的浓度控制、副烟道阀门开度控制、助燃空气量及温度控制等。但从整个工艺过程看, 重点控制应该是熔融区温度控制和第2燃烧室温度控制,所以本文将对熔融区温度和第2燃烧室温度进行模糊自适应控制。 2.4 本章小结
垃圾焚烧炉的燃烧过程是强耦合的多输入多输出非线性系统，其动态特性随运行工况的变化而大幅度变化，且各环节的动态特性差异很大，存在惯性、滞后、非线性、时变、工作环境和干扰的不确定性，很难获得精确的数学模型。即使获得精确的数学模型，必须提出并遵循一些比较苛刻的假设，而在应用中这些假设往往与实际不符，因此使得传统的控制理论在焚烧炉的燃烧过程中无法收到良好的控制效果。另外，由于垃圾焚烧炉入炉垃圾因为季节、成分和水分等方面的变化，造成了垃圾热值的不稳定性，另外再运行一段时间或经过重新检修以后，垃圾焚烧炉特性也会有一定的变化，以上这些都易造成垃圾焚烧工况的复杂多变。所以基于精确数学模型、对象特性的传统PID方法无法满足垃圾焚烧控制的需要。
在实际的生产过程中熟练的操作工人往往可以对焚烧炉燃烧过程进行有效的控制。操作者对被控对象进行控制时主要是通过不断学习，积累操作经验。这些经验包括他对被控对象特性的了解及在各种情况下的控制策略、性能指标判据。然后根据这些经验建立起一组用自然语言形式表达的具有模糊性的行之有效的控制规则，来对被控对象进行控制。这就是所谓的模糊控制策略，它不要求已知受控对象的数学模型，却能很好的解决了大量常规控制难以解决的控制难题，这已经在不同领域的自动控制系统中得以成功应用。
基于经验的模糊控制在一些复杂条件下的控制效果要远远好于传统的控制方法，具有极好的稳定特性和鲁棒特性，可以很好的解决大量常规控制难以解决的控制难题。通过改进焚烧控制方式，可实现较稳定的垃圾燃烧过程，减小温度波动范围，减轻工人劳动强度并为降低二次污染和减弱高温腐蚀奠定基础。
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3 模糊理论介绍
3．1国内外模糊控制理论的发展概况
模糊集合和模糊控制的概念是由扎德教授在其Fuzzy Sets, Fuzzy Algorithm和A Rationale for Fuzzy Control等著名论著中首先提出的·模糊集合的引入，可将人的判断、思维过程用比较简单的数学形式直接表达出来，从而使对复杂系统做出合乎实际的、符合人类思维方式的处理成为可能，为经典模糊控制器的形成奠
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定了基础。1972年，以日本东京大学为中心，发起成立了“模糊系统研究会”。1974年在加利福尼亚大学的美日研修班上，进行了有关“模糊集合及其应用”的国际学术交流。1978年在国际上开始发行Fuzzy Sets and Systems专业杂志。1984年IFS从International Fuzzy System Association)正式成立，并已召开了几届国际模糊系统会议。从1992年起，IEEE Fuzzy Systems国际会议每年举办一次。1993年，IEEE Trans. On Fuzzy Systems开始出版。
至今，世界上研究“模糊”的学者已超过万人，发表的重要论文达5000多篇，研究范围从单纯的模糊数学到模糊理论应用、模糊系统及其硬件集成.与知识工程和控制方面有关的研究有:模糊建模理论、模糊序列、模糊识别、模糊知识库、模糊语言规则、模糊近似推理等。
最近几年，对于经典模糊控制系统稳态性能的改善，模糊集成控制、模糊自适应控制、专家模糊控制与多变量模糊控制的研究，特别是针对复杂系统的自学习与参数(或规则)自调整模糊系统方面的研究，尤其受到各国学者的重视。日前，将神经网络和模糊控制技术相互结合，取长补短，形成一种模糊神经网络技术，由此可以组成一组更接近于人脑的智能信息处理系统，其发展前景十分诱人。我国对模糊控制的理论与应用研究起步较晚，但发展较快，诸如在模糊控制、模糊辨识、模糊聚类分析、模糊图像处理、模糊信息论、模糊模式识别等领域取得了不少有实际影响的结果。1979年李宝绥、刘志俊等人开始用连续数字仿真方法研究典型模糊控制器的性能，随后一些高校及科研单位的专家与学者都加入到研究队伍之中。1981年，成立了中国模糊系统和模糊数学学会，并创办了当时世界上第二份模糊专业学术杂志《模糊数学》，1987年易名为《模糊系统与数学》。全国至少有40多所高校开设模糊数学课程，已出版的有关模糊系统方面的著作约有50木，正式发表的论文已达数千篇，引起国际模糊界的特别重视。但在应用的深度和水平上还不高，模糊逻辑技术的开发工具落后，许多系统的开发方法仍停留在原始的手工编程开发阶段。我国政府也十分重视模糊控制理论与应用研究，并在1988年，将模糊控制理论研究正式列入国家自然科学基金项日和“863”计划项日。1989年，国家教委在北京师范大学建立了国家级模糊实验室。刘增良教授主持完成的“模糊控制计算机系统”和“基于因素神经网络理论的学习型模糊推理机”成果，都达到了世界先进水平。汪培庄、楼世博、王立新、张文修、诸静、邓聚龙、龙升一照、李友善、李士勇、徐承伟、张化光、闰世杰、孙庚山等学者在理论上取得了许多突出研究成果，
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他们所做的工作都对我国的模糊控制理论及其应用研究起到了积极的促进作用[11]。 3．2模糊控制的应用及其所面临的主要任务
1974年，英国伦敦大学教授E.H.Mamdani利用模糊控制语句构成模糊控制器，首次将模糊控制理论应用于蒸汽机及锅炉的控制，取得了优于常规调节器的控制品质。其控制方法的特点是把人的经验转化为控制策略，为模型未知的复杂系统控制提供了简便的模式。此项研究开创了模糊控制理论在工程上获得成功应用的先河。随后，荷兰、丹麦、美国与日本的学者相继将模糊控制方法成功地应用在温度、热水装置、压力与液面、十字路口交通枢纽指挥、水泥窑生产过程与汽车速度等自动控制系统中。1979年英国的I.J.Procyk和E.H.Mamdani提出了一种自组织模糊控制器，它可在控制过程中不断修改和调整控制规则，使控制系统的性能不断完善。它标志着模糊控制器“智能化”程度进一步向高级阶段发展。
1984年，美国推出“模糊推理决策支持系统”。80年代末在日本兴起的模糊控制技术是高科技领域的一次革命，其成果己被广泛地应用于各个领域，使得日本的模糊控制理论研究和应用水平处于世界领先地位。与此同时，其它国家也不示弱，美国也投入了相当大的人力与财力.支持模糊控制理论与应用的研究。日前美国国家航空与航天局(NASA)正在考虑把模糊系统用于太空和航空系统。国际原子能机构(IAEA)和国际工业应用系统机构(IIASA )也准备在大型系统高速推理上应用模糊系统理论。有文献表明，在航天器空间对接的研究中，国外己将模糊控制应用于绕飞和最后逼近阶段的控制，克服了难以建立精确数学模型的困难:在空NJ机器人的控制系统中应用模糊控制，使其对负载和工作条件的变化有很强的适应性。日本九州大学的户贝博士与山川教授于1983年分别开发了将模糊推理作为硬件的模糊集成块，后来制成了推理机及模糊控制用的“模糊计算机”。虽然户贝博士实现了模糊推理，但由于使用了常规数字技术，1秒钟只能推理1000万次。模糊集成块的研究除日木外，中、美、英等国都在进行，它将朝着体积小、速度快、应用广等方面迅速发展，从而为模糊控制的实时应用提供了强有力的硬件支持。1985-1986年，日本进入了模糊控制实用化时期，特别反映在：
1. 过去以大型机械设备和生产过程为研究对象，而目前以家用电器产品为应用对象。根据日本电气公司(NEC) 1991年9月统计，松下、三菱、东芝等公司在空调机、全自动洗衣机、吸尘器等电器中普遍应用了模糊控制理论，到1994年其普及率已超过50%,有的超过了80%。
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2. 向复杂系统、智能系统、人类与社会系统以及自然系统方向扩展。 3. 在硬件方面进一步研制模糊控制器、模糊推理等专用芯片.并且开发“模糊控制通用系统”。在国外，模糊控制器集成硬件己有出售。如富士电机公司的FRUITAX(Fuzzy Rule Information Processing Tool for Advanced Control System);立石电机公司的FZ-30U0. FZ-50013和英国Image Automation公司的LINK man。推理方法有Max-Min, Max-Product等多种，规则数多达500条，前提命题数6个，结论部命题数为2个，输出算法根据规则可分为速度型和位置型。所有这些努力都极大地加强了模糊控制理论研究与应用的效果。
国内在模糊控制应用方面也同样取得了显著成果. 1986年，都志杰等人用单片机研制了工业用模糊控制器.随后，何刚、能秋思、刘浪舟、于旭亮、张广成、川成力、李友善等人相继将模糊控制方法成功地应用在碱熔金反应温度、气炼机、玻璃窑炉、化工大滞后过程、功率因素补偿、九管还原炉与选矿破碎过程、锅炉与甜菜制搪控制系统中。可以预料，随着模糊控制理沦的不断完善，应用领域将会更加广泛。
虽然经典模糊控制理论己在工程上获得了许多成功的应用，但目前仍处于发展过程的初级阶段，还存在大量有待解决的问题，目前所面临的主要任务是: 1. 建立一套系统的模糊控制理论。模糊控制理论研究还期待着坚实的、系统的、奠基性的内容，以解决模糊控制的机理、稳定性分析、系统化设计方法、新型自适应模糊控制系统、专家模糊控制系统、神经模糊控制系统和多变量模糊控制系统的分析与设计等一系列问题.以促进模糊控制理论的发展，从而建立一套严格的、系统的模糊控制理论。
2. 模糊集成控制系统设计方法研究。随着被控对象日益复杂，往往需要二种或多种控制策略的集成，通过动态控制特性上的互补来获得满意的控制效果。现代控制理沦、神经网络理论与模糊控制的相互结合以及相互渗透，可构成所谓的模糊集成控制系统。对其建立一套完整的分析与设计方法也是模糊控制理论研究的一个重要方向。
3. 模糊控制在非线性复杂系统应用中的模糊建模、模糊规则的建立和推理算法的深入研究。
4. 自学习模糊控制策略和智能化系统及其实现。 5. 常规模糊控制系统稳态性能的改善。
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