感應(yīng)加熱爐溫度智能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、感應(yīng)加熱爐是金屬材料熱處理工藝的一種高效設(shè)備，不僅要提供一定的功率，還要保持一定的頻率。感應(yīng)加熱爐工作過程容易產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象，電源電壓、電流等可能干擾加熱過程，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮這些情況。控制系統(tǒng)性能逐漸成為提供感應(yīng)加熱爐整體性能的關(guān)鍵所在，而感應(yīng)加熱系統(tǒng)中最重要的指標(biāo)是工件溫度變化情況，本文以感應(yīng)淬火爐為研究對(duì)象，研究設(shè)計(jì)用以提高溫度控制系統(tǒng)性能的控制器。
　　本文針對(duì)并聯(lián)諧振型感應(yīng)淬火爐，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，運(yùn)用傳熱學(xué)理論知識(shí)

2、建立能量平衡方程，對(duì)感應(yīng)淬火爐加熱系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)理分析，進(jìn)行系統(tǒng)建模，將其簡(jiǎn)化為二階慣性系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性進(jìn)行了分析，為控制器的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。
　　結(jié)合感應(yīng)淬火爐工作過程溫度變化特點(diǎn)，對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，基于模糊推理和 PID控制原理，設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng) PID控制算法，并進(jìn)行了仿真分析。與經(jīng)典 PID控制和純模糊控制相比，模糊自適應(yīng) PID控制兼顧了模糊控制的快速性和 PID控制的精確性，采用模糊推理對(duì) PID參數(shù)

3、進(jìn)行自整定，控制系統(tǒng)性能較經(jīng)典PID和模糊控制有所改善。
　　為了進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)特性，提高溫度調(diào)節(jié)品質(zhì)，針對(duì)淬火爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種模糊 PID軟切換控制方法。由于基于固定閾值的硬切換控制在切換點(diǎn)附近易產(chǎn)生擾動(dòng)，不利于溫度調(diào)節(jié)的平滑性，本文基于加權(quán)因子的軟切換控制策略，設(shè)計(jì)了模糊 PID軟切換控制系統(tǒng)，針對(duì)加權(quán)因子進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一種基于調(diào)節(jié)誤差的指數(shù)型加權(quán)因子，并與模糊 PID自適應(yīng)控制器進(jìn)行了對(duì)比仿真分析。結(jié)果表明該