銅閥鍛前紅沖加熱爐設(shè)計及其溫控策略研究.pdf

1、以銅閥鍛前紅沖加熱爐為研究對象，對加熱爐的基于節(jié)能的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計、基于功能實現(xiàn)的電氣系統(tǒng)設(shè)計以及基于爐溫的控制策略等進行了深入的研究，主要涉及以下幾方面：
　　 設(shè)計了一種自動進料式的連續(xù)加熱爐，該加熱爐通過提升機、排料器以及推料器實現(xiàn)自動進料；以雙層導軌、電熱元件以及保溫層構(gòu)成爐體結(jié)構(gòu)。爐體設(shè)計圍繞節(jié)能主線，包括爐體材料的選擇，電熱元件的布局以及保溫層的設(shè)計等等。保溫層布局借助ANSYS有限元軟件進行分析和優(yōu)化，通過對爐體溫度

2、場和熱流場的分析，提出了保溫層優(yōu)化方案，并通過實驗驗證了其準確性和可靠性。
　　 完成加熱爐的電氣系統(tǒng)設(shè)計，主要包括在硬件上實現(xiàn)自動進料的控制、爐溫的實時檢測與控制以及完善的人機交互等功能。基于實際工況的復雜性考慮，本加熱爐又增加了故障自監(jiān)測功能，對缺料、斷爐絲、超溫以及傳感器損壞等常見故障進行自動報警，并提示用戶排除故障方法。
　　 研究以升溫快速和不超調(diào)為目標的爐溫控制策略。提出了將安排過渡過程和BP-PID結(jié)合應用

3、于爐溫控制的方案，仿真和實驗均表明此方法可以很好地解決爐溫升溫快速性與不超調(diào)之間的矛盾。
　　 研究基于加載考慮的爐溫控制策略。在進、卸料過程中，爐溫會發(fā)生大幅波動，影響溫控的穩(wěn)定性和精確性。為此，本文提出了一種將干擾觀測器集成到已有溫控策略上的方案，仿真和實驗均表明集成干擾觀測器后，系統(tǒng)魯棒性大大提高，對大范圍的負載干擾有很強抑制作用。為了增加對比性，本文還安排了目前常用的爐溫控制策略--模糊控制策略進行比較試驗，結(jié)果表明模糊