大型臺車式電阻爐預(yù)測模糊溫度控制系統(tǒng).pdf

1、電阻爐熱處理過程通常呈現(xiàn)大滯后、非線性、時(shí)變性等特點(diǎn)，而且大型臺車式電阻爐由于加熱空間大，溫度場存在強(qiáng)耦合、現(xiàn)場強(qiáng)干擾，給溫度控制帶來極大的不確定性，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，成功解決電阻爐溫度控制問題以滿足熱處理工藝要求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先介紹了我國電阻爐溫度控制的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及存在的問題，著重分析了大型臺車式電阻爐熱處理過程中溫度控制所面臨的問題。 其次針對電阻爐溫度系統(tǒng)具有多輸入多輸出、大時(shí)滯、強(qiáng)耦合的特

2、點(diǎn)，本文采用預(yù)測控制與模糊控制相結(jié)合的方法，即在簡化控制域長的廣義預(yù)測控制基礎(chǔ)上(單值廣義預(yù)測控制算法)，采用高層模糊控制單元作為輔助單元進(jìn)行閉環(huán)優(yōu)化補(bǔ)償。通過仿真，表明該算法對于多輸入多輸出、純滯后、強(qiáng)耦合系統(tǒng)，具有良好的跟蹤性能，并在實(shí)際運(yùn)行中也取得了滿意的控制效果。 根據(jù)臺車式電阻爐溫度熱處理工藝的要求，本系統(tǒng)完成了基于現(xiàn)場總線技術(shù)，集檢測、控制和管理等功能于一體的電阻爐溫度控制系統(tǒng)的開發(fā)。整個系統(tǒng)采用二級計(jì)算機(jī)控制方式，

3、基礎(chǔ)自動化級采用西門子公司S7-200系列PLC，實(shí)現(xiàn)對對臺車、電源車的運(yùn)行以及砂封、爐門升降和密封的控制。監(jiān)控級為臺灣研華生產(chǎn)的工業(yè)控制機(jī)，完成對系統(tǒng)的組態(tài)、監(jiān)控、報(bào)警、制表等功能。系統(tǒng)軟件操作簡便，畫面動感直觀，控制效果良好，具有高適應(yīng)性、高可靠性和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。 本文主要研究成果是：通過對大型臺車式電阻爐的研制，解決了大型熱處理設(shè)備制造過程中大滯后、緊耦合、強(qiáng)干擾等關(guān)鍵技術(shù)問題，有利于對溫度均勻和精度要求較高的熱處理工藝