步进梁式加热炉是钢铁加工冶炼最重要的设备,其温度控制算法的优劣直接影响钢铁冶炼的质量、效率等生产指标。常用的炉温控制算法都是基于单一的PID算法,PID参数难以确定,必须经过大量的实验验证。随着自适应控制的发展,加热炉控制技术有了一定的提高,但是自适应控制算法依然没有摆脱系统对模型的依赖。基于数据驱动的控制系统只依赖IO数据,当系统稳定时,还需要对IO数据进行处理,对基于数据驱动算法的工控系统造成一定的影响,应用难度也较大。文章结合数据驱动控制和常规PID算法的优点,提出基于数据驱动控制的PID自整定算法,证明了该算法的收敛性,然后通过MATLAB软件仿真验证了收敛性、抗干扰性和相对常规PID算法的优越性。并从SISO系统推广到MIMO系统,解决了常规PID算法只能应用单维的局限。针对以太网通讯数据丢包的问题,证明在数据丢包时,基于数据驱动的自整定PID控制系统依然是稳定的,但其快速性和数据丢失的程度成反比。为此根据控制算法的特点提出一种基于数据驱动的自整定PID补偿算法,应用此补偿算法,控制系统可以实现很好的控制性能。本文以步进梁加热炉炉温为控制对象,设计了加热炉的工业控制系统,采用炉温-串级为主控制器,基于数据驱动的PID自整定算法为核心技术的控制算法。其中仪表PLC负责对炉温进行采集、模数转换,将数据通过以太网传送到工控机中；工控机负责大量数据处理和运算,得到实时的PID控制参数,将PID参数通过以太网传送给PLC,根据PID参数来调节阀门的开度,可以实现对炉温的控制。