JPH0465240B2 - - Google Patents

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JPH0465240B2
JPH0465240B2 JP62068914A JP6891487A JPH0465240B2 JP H0465240 B2 JPH0465240 B2 JP H0465240B2 JP 62068914 A JP62068914 A JP 62068914A JP 6891487 A JP6891487 A JP 6891487A JP H0465240 B2 JPH0465240 B2 JP H0465240B2
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JP
Japan
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pressure
stage
discharge
surging
surging prevention
Prior art date
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JP62068914A
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Japanese (ja)
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JPS63235698A (en
Inventor
Kunihiko Yamamoto
Hiroyuki Misawa
Hidenori Fujiwara
Hiroaki Muranishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高炉送風機を含む送風機におい
て、放風によるエネルギー損失を最小限に抑える
とヽもに、効果的なサージング防止を図るための
制御方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a control method for minimizing energy loss due to air blowing and effectively preventing surging in blowers including blast furnace blowers. Regarding the method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、送風機においては、送風量がその流量
−圧力特性の頂点以下の流量に低下すると、風圧
および風量が変動し振動・騒音を発生する、いわ
ゆるサージング現象が生じることから、これを避
けて運転することが必要とされる。
In general, when a blower's airflow rate decreases below the peak of its flow rate-pressure characteristic, the so-called surging phenomenon occurs, in which the wind pressure and air volume fluctuate, causing vibrations and noise. Therefore, avoid this when operating the blower. That is required.

従来、この種の制御方法として、送風機の出口
側に放風弁を設けるとヽもに、サージング発生領
域に対して一定のサージング防止ラインを設定
し、このラインを越えないよう放風弁を自動開閉
するものが知られている。
Conventionally, this type of control method involves installing a blower valve on the outlet side of the blower, setting a certain surging prevention line for the surging generation area, and automatically controlling the blower valve so that it does not cross this line. Those that open and close are known.

しかしながら、この方法はサージング防止制御
を主目的とするもので、急激な負荷変動に伴う吐
出風圧変動に対応するため、そのサージング防止
ラインの設定には安全度を充分高くとり、放風量
が大きくなるようにしているため、放風ロスが大
きくなると云う問題がある。
However, the main purpose of this method is surging prevention control, and in order to cope with fluctuations in discharge air pressure due to sudden load changes, the surging prevention line must be set with a sufficiently high degree of safety, and the amount of air discharged will be large. As a result, there is a problem in that the loss of air is increased.

これに対し、短時間で全量放風が可能な主放風
弁と、負荷変動時の吐出風圧変動を吸収可能な副
放風弁を設け、サージング奉仕制御と放風運転制
御とを分担させる方法も知られている(特公昭60
−54365号公報参照)。これは、負荷変動に伴なう
風圧変動を抑制し送風量を確保するため、副放風
弁を第1段サージング防止ライン(放風運転ライ
ン)に従つて自動開閉し、サージング発生領域へ
の突入防止を図るため、主放風弁を第2段サージ
ング防止ライン(>第1段サージング防止ライ
ン)に従つて自動開閉するもので、主、副2台の
放風弁に対応して設けられる調節計により、それ
ぞれ制御される。
In contrast, a method is provided in which a main ventilation valve that can discharge the entire amount of air in a short period of time and a sub-airflow valve that can absorb fluctuations in discharge wind pressure during load fluctuations are provided, and the surging service control and ventilation operation control are shared. It is also known (Tokuko Sho 60)
-Refer to Publication No. 54365). This system automatically opens and closes the sub-air valve according to the first-stage surging prevention line (air blowing operation line) in order to suppress wind pressure fluctuations caused by load fluctuations and ensure the airflow volume. In order to prevent intrusion, the main ventilation valve is automatically opened and closed according to the second stage surging prevention line (>first stage surging prevention line), and is installed corresponding to the main and secondary ventilation valves. Each is controlled by a controller.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記の主、副放風弁を用いる方
法には、 (イ) 設備が複雑でコスト高となり、保守範囲が広
がる。
However, the method using the main and sub-air valves described above requires (a) complicated equipment, high cost, and a wide range of maintenance;

(ロ) 主、副2台の放風弁のゲインが互いに異なる
ため、静翼制御系(吸込風量制御系)とのハン
チング防止など、パラメータ調整が難かしい。
(b) Since the gains of the main and sub-air discharge valves are different from each other, it is difficult to adjust parameters such as preventing hunting with the stationary vane control system (suction air volume control system).

(ハ) 主、副放風弁の同時操作時における相互干渉
によりハンチングが発生し易い。
(c) Hunting is likely to occur due to mutual interference when the main and sub-blowing valves are operated simultaneously.

などの問題がある。There are other problems.

したがつて、この発明は主、副2台の放風弁を
用いることなく、1台の放風弁によりサージング
発生領域への突入を防止するサージング奉仕制御
と、負荷変動に伴う吐出風圧変動抑制のための放
風運転制御とを行なうことにより、低コストで送
風機の保護と放風損失の低減を図ることを目的と
する。
Therefore, this invention provides surging service control that prevents surging from entering a surging generation area using a single blow-off valve without using two main and sub-air blow-off valves, and suppresses fluctuations in discharge wind pressure due to load fluctuations. The purpose is to protect the blower and reduce air blowing loss at low cost by performing air blowing operation control.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

吐出風圧を調節する機能をもつ放風弁を備えた
送風機の制御に際して、 吸込風量と吐出風圧の関係によつて定まるサー
ジング発生領域に対し、 サージング発生吐出風圧>第2段サージング防
止ライン>第1段サージング防止ライン なる関係にある2つのサージング防止ラインを吐
出風圧限界値特性として予め設定しておき、 吐出風圧が該第2段サージング防止ライン未満
のときは、第1の操作スピードで前記放風弁を制
御し、 吐出風圧が第2段サージング防止ライン以上に
なつたときは前記サージング発生領域への突入を
防止すべく、第1操作スピードよりも速い第2操
作スピードで前記放風弁を制御する、 送風機の制御方法において、 前記吸込風量に対応する第2段サージング防止
ラインの圧力および第1段サージング防止ライン
の圧力を前記2つのサージング防止ラインから求
め、 前記吐出風圧と前記第1段サージング防止ライ
ンの圧力の圧力偏差値を求め、 この圧力偏差に基づく制御出力を、前記吐出風
圧が前記第2段サージング防止ラインの圧力以上
であれば高速スピード設定値で、前記吐出風圧が
前記第2段サージング防止ラインの圧力未満であ
れば低速スピード設定値で、それぞれ補正して前
記第2操作スピードまたは前記第1操作スピード
を演算し、 前記吐出風圧が第2段サージング防止ライン未
満のときは静翼による吸込風量制御系にハンチン
グをおこすことなく風圧変動を吸収するべく、第
1の操作スピードで前記放風弁を操作し、 前記吐出風圧が第2段サージング防止ライン以
上のときは前記第2操作スピードで前記放風弁を
操作し、 いずれのときも、前記吐出風圧を第1段サージ
ング防止ラインを目標に制御することとした。
When controlling a blower equipped with a blower valve that has the function of adjusting the discharge air pressure, the surging generation area determined by the relationship between the suction air volume and the discharge air pressure is determined as follows: surging generation discharge air pressure > 2nd stage surging prevention line > 1st stage surging prevention line Two surging prevention lines that are in a relationship as a stage surging prevention line are set in advance as discharge wind pressure limit value characteristics, and when the discharge wind pressure is less than the second stage surging prevention line, the air discharge is performed at the first operation speed. control the valve, and when the discharge air pressure exceeds the second stage surging prevention line, the air discharge valve is controlled at a second operation speed that is faster than the first operation speed in order to prevent entering the surging generation area. In the blower control method, the pressure of the second stage surging prevention line and the pressure of the first stage surging prevention line corresponding to the suction air volume are determined from the two surging prevention lines, and the pressure of the second stage surging prevention line and the pressure of the first stage surging prevention line corresponding to the suction air volume are calculated from the two surging prevention lines, and The pressure deviation value of the pressure in the prevention line is determined, and the control output based on this pressure deviation is set at the high speed setting value if the discharge wind pressure is equal to or higher than the pressure in the second stage surging prevention line, and when the discharge wind pressure is equal to or higher than the pressure in the second stage surging prevention line. If the pressure is less than the stage surging prevention line, the second operation speed or the first operation speed is calculated by correcting each with the low speed setting value, and when the discharge air pressure is less than the second stage surging prevention line, the speed is set at a low speed. In order to absorb wind pressure fluctuations without causing hunting in the suction air volume control system by the blades, the air discharge valve is operated at a first operating speed, and when the discharge air pressure is equal to or higher than the second stage surging prevention line, the air discharge valve is operated at the second operating speed. The air discharge valve was operated at the operating speed, and the discharge air pressure was controlled with the first stage surging prevention line as the target in each case.

〔作用〕[Effect]

送風機のサージング領域に対して2つのサージ
ング防止ライン(吐出風圧上限値)を設けるとヽ
もに、放風弁を第1、第2の操作スピード(ゲイ
ンまたは操作量)で制御することにより、1台の
放風弁で制御可能にして構成の簡略化とコストダ
ウンを図りつヽ、送風機の保護と放風損失の低減
を図る。
By providing two surging prevention lines (discharge air pressure upper limit value) for the surging area of the blower, and controlling the ventilation valve at the first and second operation speeds (gain or operation amount), The system can be controlled using the air blower valve on the stand, simplifying the configuration and reducing costs, while protecting the blower and reducing air loss.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明が適用される高炉送風システ
ムを示す構成図、第2図はサージング領域、第1
段、第2段サージング防止ラインの各々を吸込送
風量と吐出風圧との関係にて示すグラフである。
第1図において、1は負荷となる高炉、2は送風
機本体であり、これに吸込風量制御用の静翼3
と、これを駆動する静翼駆動装置4および放風弁
5が設けられる。6は吸込風量計(絞り流量計)、
7は本管風量計、8は吐出風圧計、9は本管風量
調節計、10は吸込風量調節計、11は折れ線演
算器、12は減算器、13はサージング防止調節
計、14は乗算器、15は信号切換器、16は信
号比較器である。
Fig. 1 is a block diagram showing a blast furnace blowing system to which this invention is applied, Fig. 2 shows the surging area,
It is a graph showing the relationship between the suction air flow amount and the discharge air pressure for each stage and second stage surging prevention line.
In Fig. 1, 1 is the blast furnace which is the load, 2 is the blower body, and there are 3 stator blades for controlling the suction air volume.
A stator vane drive device 4 and a blowoff valve 5 are provided to drive the stator vane. 6 is a suction airflow meter (restriction flowmeter),
7 is a main air volume meter, 8 is a discharge air pressure gauge, 9 is a main air volume controller, 10 is a suction air volume controller, 11 is a polygonal line calculator, 12 is a subtracter, 13 is a surging prevention controller, and 14 is a multiplier. , 15 is a signal switcher, and 16 is a signal comparator.

絞り流量計6によつて計測された吸込風量は、
第2図にL2で示される如き第2段サージング防
止ラインを定める折れ線演算器11により、その
時点の吸込風量に対応した第2段サージング防止
圧力Bとなり、さらに第2図にL3で示される如
き第1段サージング防止ラインを定める減算器1
2にて第1段吐出風圧演算用設定値Sが減算さ
れ、第1段サージング防止圧力Aとなる。また、
信号比較器16は吐出風圧計8により計測された
吐出風圧と第2段サージング防止圧力Bとを比較
し、吐出風圧≧第2段サージング防止圧力Bとな
つた場合に状態信号Cを出力するものである。一
方、サージング防止調節計13は、第1段サージ
ング防止圧力Aを制御目標値として放風弁5を自
動開閉操作することにより、吐出風圧を制御する
調節計であり、その操作出力は信号比較器16か
らの状態信号Cにより信号切換器15を切り換え
て通常スピード設定値K1と高速スピード設定値
K2を乗算器14にて乗算し操作量またはゲイン
を変更する事により、放風弁5に対する操作スピ
ードを変更可能としている。
The suction air volume measured by the throttle flowmeter 6 is
The polygon line calculator 11 that determines the second-stage surging prevention line as shown by L2 in FIG. Subtractor 1 that defines the first stage surging prevention line
In step 2, the first stage discharge wind pressure calculation setting value S is subtracted, and the first stage surging prevention pressure A is obtained. Also,
The signal comparator 16 compares the discharge wind pressure measured by the discharge anemometer 8 with the second stage surging prevention pressure B, and outputs a status signal C when the discharge wind pressure ≧ the second stage surging prevention pressure B. It is. On the other hand, the surging prevention controller 13 is a controller that controls the discharge air pressure by automatically opening and closing the air discharge valve 5 using the first stage surging prevention pressure A as the control target value, and its operation output is output from the signal comparator. The signal switch 15 is switched by the status signal C from 16 to set the normal speed setting value K 1 and the high speed setting value.
By multiplying K 2 by the multiplier 14 and changing the operation amount or gain, the operation speed for the blow-off valve 5 can be changed.

動作を説明する。 Explain the operation.

(1) 吐出風圧<第1段サージング防止圧力Aの場
合 サージング防止調節計13はマイナス偏差と
なり、吐出風圧を第1段サージング防止圧力A
に一致させるため放風弁5を閉方向に制御して
放風量を減少させる。放風弁5が全閉となつて
もマイナス偏差が継続する場合は全閉状態を保
持し、放風無しの運転となる。このとき、吐出
風圧は第2段サージング防止圧力B以下である
ため、信号比較器16からの状態信号Cは
OFFとなり、信号切換器15は通常スピード
設定値K1側となる。
(1) When discharge wind pressure < 1st stage surging prevention pressure A, the surging prevention controller 13 becomes a negative deviation, and the discharge wind pressure becomes 1st stage surging prevention pressure A.
In order to match this, the air blowing valve 5 is controlled in the closing direction to reduce the air blowing amount. If the negative deviation continues even when the blowoff valve 5 is fully closed, the fully closed state is maintained and operation is performed without blowing air. At this time, since the discharge air pressure is less than the second stage surging prevention pressure B, the status signal C from the signal comparator 16 is
It becomes OFF, and the signal switch 15 becomes the normal speed setting value K1 side.

(2) 第2段サージング防止圧力B>吐出風圧≧第
1段サージング防止圧力Aの場合 サージング防止調節計13はプラス偏差とな
り、吐出風圧を第1段サージング防止圧力Aに
一致させるため放風弁5を開方向に制御し、放
風量を増加させる放風運転となる。このときの
操作スピードは上記1と同様、通常スピードで
ある。
(2) In the case of 2nd stage surging prevention pressure B > discharge wind pressure ≧ 1st stage surging prevention pressure A, the surging prevention controller 13 has a positive deviation, and the air discharge valve is used to match the discharge wind pressure with the 1st stage surging prevention pressure A. 5 is controlled in the open direction, resulting in air blowing operation that increases the air blowing amount. The operation speed at this time is the normal speed as in 1 above.

(3) 吐出風圧≧第2段サージング防止圧力Bの場
合 サージング防止調節計13は(2)と同様プラス
偏差であり、放風弁5を開方向に制御するが、
この時の吐出風圧は第2段サージング防止圧力
B以上であるため、信号比較器16からの状態
信号CがONとなり、信号切換器15は高速ス
ピード設定値K2側となり、サージング発生領
域への突入を防止すべく、放風弁5を高速開制
御する。
(3) When discharge air pressure ≧ 2nd stage surging prevention pressure B The surging prevention controller 13 has a positive deviation as in (2), and the air discharge valve 5 is controlled in the opening direction.
Since the discharge air pressure at this time is higher than the second stage surging prevention pressure B, the status signal C from the signal comparator 16 is turned ON, and the signal switch 15 is set to the high speed setting value K 2 side, and the signal to the surging generation area is turned on. In order to prevent intrusion, the air discharge valve 5 is controlled to open at high speed.

なお、高炉への送風量は絞り流量計7によつて
計測された本管風量を被制御量とする本管風量調
節計9により、放風分5の開閉による放風量変動
を補償する形で、吸込風量調節計10をカスケー
ド設定し、静翼3を操作して吸込風量を調整し、
要求風量を確保するようにしている。
The amount of air blown to the blast furnace is controlled by a main air flow controller 9 whose controlled amount is the main air flow measured by the throttle flowmeter 7, in a manner that compensates for fluctuations in the amount of air blown due to the opening and closing of the air blower 5. , the suction air volume controller 10 is set in cascade, the stator blade 3 is operated to adjust the suction air volume,
We try to ensure the required air volume.

以上の如く、サージング防止調節計の操作スピ
ードを切り換える事により、サージング発生領域
への突入防止を行なうサージング防止制御と、負
荷変動に伴う吐出風圧変動を抑制する放風運転制
御とが、1台の放風弁制御により可能となる。
As described above, by switching the operation speed of the surging prevention controller, surging prevention control that prevents entry into the surging generation area and air discharge operation control that suppresses discharge wind pressure fluctuations due to load fluctuations can be performed in one unit. This is possible by controlling the air discharge valve.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、サージング防止制御と放風
運転制御が1台の放風弁にて可能となるので、設
備が簡素なものとなり、信頼性の高い制御設備が
提供可能となる他、送風機本体並びに制御装置を
含めた設備コストの低減や保守、調整、操作が容
易となる利点が得られる。
According to this invention, surging prevention control and air blowing operation control can be performed with one blower valve, so the equipment can be simplified, highly reliable control equipment can be provided, and the blower itself can be In addition, there are advantages in that equipment costs including the control device can be reduced and maintenance, adjustment, and operation can be facilitated.

また、既存の送風機においては殆んどが放風弁
1台であるため、制御弁の改造のみで本発明の導
入が可能となり、そのメリツトは大きい。
Furthermore, since most existing blowers have only one blowoff valve, the present invention can be introduced by simply modifying the control valve, which is a great advantage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明が適用される高炉送風システ
ムを示す構成図、第2図はサージング領域、第1
段、第2段サージング防止ラインの各々を吸込風
量と吐出風圧との関係にて示すグラフである。 符号説明、1……高炉、2……送風機、3……
静翼、4……静翼駆動装置、5……放風弁、6…
…吸込風量計、7……本管風量計、8……吐出風
圧計、9……本管風量調節計、10……吸込風量
調節計、11……折れ線演算器、12……減算
器、13……サージング防止調節計、14……乗
算器、15……信号切換器、16……信号比較
器。
Fig. 1 is a block diagram showing a blast furnace blowing system to which this invention is applied, Fig. 2 shows the surging area,
It is a graph showing the relationship between the suction air volume and the discharge air pressure for each stage and second stage surging prevention line. Code explanation, 1... Blast furnace, 2... Blower, 3...
Stator blade, 4... Stator blade drive device, 5... Air discharge valve, 6...
...Suction air flow meter, 7... Main air flow meter, 8... Discharge air pressure meter, 9... Main air flow controller, 10... Suction air flow controller, 11... Linear calculator, 12... Subtractor, 13... Surging prevention controller, 14... Multiplier, 15... Signal switch, 16... Signal comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 吐出風圧を調節する機能をもつ放風弁を備え
た送風機の制御に際して、 吸込風量と吐出風圧の関係によつて定まるサー
ジング発生領域に対し、 サージング発生吐出風圧>第2段サージング防
止ライン>第1段サージング防止ライン なる関係にある2つのサージング防止ラインを吐
出風圧限界値特性として予め設定しておき、 吐出風圧が該第2段サージング防止ライン未満
のときは、第1の操作スピードで前記放風弁を制
御し、 吐出風圧が第2段サージング防止ライン以上に
なつたときは前記サージング発生領域への突入を
防止するべく、第1操作スピードよりも速い第2
操作スピードで前記放風弁を制御する、 送風機の制御方法において、 前記吸込風量に対する第2段サージング防止ラ
インの圧力および第1段サージング防止ラインの
圧力を前記2つのサージング防止ラインから求
め、 前記吐出風圧と前記第1段サージング防止ライ
ンの圧力の圧力偏差を求め、 この圧力偏差に基づく制御出力を、前記吐出風
圧が前記第2段サージング防止ラインの圧力以上
であれば高速スピード設定値で、前記吐出風圧が
前記第2段サージング防止ラインの圧力未満であ
れば低速スピード設定値で、それぞれ補正して前
記第2操作スピードまたは前記第1操作スピード
を演算し、 前記吐出風圧が第2段サージング防止ライン未
満のときは静翼による吸込風量制御系にハンチン
グをおこすことなく風圧変動を吸収するべく、第
1の操作スピードで前記放風弁を操作し、 前記吐出風圧が第2段サージング防止ライン以
上のときは前記第2操作スピードで前記放風弁を
操作し、 いずれのときも、前記吐出風圧を第1段サージ
ング防止ラインを目標に制御する、 ことを特徴とする送風機の制御方法。
[Scope of Claims] 1. When controlling a blower equipped with a blowoff valve having a function of adjusting discharge air pressure, for a surging generation area determined by the relationship between suction air volume and discharge air pressure, surging generation discharge air pressure>second Two surging prevention lines in the relationship of stage surging prevention line>first stage surging prevention line are set in advance as discharge wind pressure limit value characteristics, and when the discharge wind pressure is less than the second stage surging prevention line, the first stage surging prevention line the air discharge valve is controlled at an operating speed of
In the method for controlling a blower, the blower control method includes controlling the air discharge valve based on the operation speed, and the pressure in the second-stage surging prevention line and the pressure in the first-stage surging prevention line with respect to the intake air volume are determined from the two surging prevention lines, and the discharge valve is determined from the two surging prevention lines. The pressure deviation between the wind pressure and the pressure of the first stage surging prevention line is determined, and the control output based on this pressure difference is set at the high speed setting value if the discharge wind pressure is equal to or higher than the pressure of the second stage surging prevention line. If the discharge wind pressure is less than the pressure of the second stage surging prevention line, the second operation speed or the first operation speed is calculated by correcting each with a low speed setting value, and the discharge wind pressure is adjusted to the second stage surging prevention line. When the air pressure is below the line, the air discharge valve is operated at the first operation speed in order to absorb the wind pressure fluctuation without causing hunting in the suction air volume control system using stator vanes, and the air discharge valve is operated at the first operation speed so that the discharge air pressure is above the second stage surging prevention line. A method for controlling a blower, comprising: operating the blower valve at the second operating speed; and controlling the discharge air pressure with a first stage surging prevention line as a target in either case.
JP6891487A 1987-03-25 1987-03-25 Control method for blower Granted JPS63235698A (en)

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JPS63235698A JPS63235698A (en) 1988-09-30
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52145803A (en) * 1976-05-28 1977-12-05 Gutehoffnungshuette Sterkrade Controlling method of turboocompressors
JPS6155396A (en) * 1984-08-20 1986-03-19 エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ Compressor surging control system having adaptive gain

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