基于IGA-PID高頻感應(yīng)加熱電源控制技術(shù)的研究.pdf

1、我國的制造業(yè)正向著高端制造邁進，在這個過程中，感應(yīng)加熱技術(shù)發(fā)揮著重要作用。利用感應(yīng)加熱技術(shù)可以實現(xiàn)對工件整體加熱，也可以實現(xiàn)對工件進行局部深層透熱，感應(yīng)加熱技術(shù)以其特有的高效性、節(jié)能性、環(huán)保性而被廣泛應(yīng)用。
　　感應(yīng)加熱技術(shù)的實現(xiàn)主要依靠加熱電源，感應(yīng)加熱是一種非接觸式的加熱方式，這種加熱方式可以實現(xiàn)對不同形狀工件的加熱，不用因為工件結(jié)構(gòu)的不同，去改變加熱設(shè)備。感應(yīng)加熱電源的輸出是影響感應(yīng)加熱效果的決定因素，所以本文的研究對象為感

2、應(yīng)加熱電源。目前使用的感應(yīng)加熱電源大多是PID控制輸出，這種控制方式難以實現(xiàn)有高精度要求的加熱效果，因為在實際的工作環(huán)境中，高頻感應(yīng)加熱電源的負(fù)載參數(shù)是隨著加工環(huán)境的改變而變化，且是非線性變化，無法建立精確的數(shù)學(xué)模型，單純使用PID控制已經(jīng)不能滿足工業(yè)發(fā)展的需求。隨著智能時代的到來，各種智能控制算法層出不窮，研究人員將PID控制器與智能算法相結(jié)合，開發(fā)出控制效果更好的智能控制器。
　　本文研究的免疫遺傳算法是基于生物免疫機制誕生的

3、一種智能算法，這種智能算法可實現(xiàn)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)，文中將免疫遺傳算法與PID控制相結(jié)合，以改善傳統(tǒng)PID的控制效果。
　　首先分析了生物的免疫系統(tǒng)機制，并對基于這種免疫機制而誕生的免疫遺傳算法進行原理分析，為了改善普通PID的控制效果，重點研究了基于免疫遺傳算法對PID控制參數(shù)的整定方法，并在MATLAB中編程實現(xiàn)結(jié)合了免疫遺傳算法的PID控制器參數(shù)整定過程，由系統(tǒng)生成的階躍響應(yīng)圖、控制器變化圖和代價函數(shù)優(yōu)化圖可以看出，基于免疫遺傳

4、算法的PID控制可以實現(xiàn)加熱電源的理想輸出；然后文章基于現(xiàn)場可編程門陣列介紹了這種新型智能控制器的整體架構(gòu)，和內(nèi)部各模塊之間的聯(lián)系，并對重點模塊利用其軟件設(shè)計平臺進行設(shè)計；文章最后引入虛擬儀器技術(shù)，并利用虛擬儀器技術(shù)LABVIEW設(shè)計平臺重新設(shè)計了高頻感應(yīng)加熱電源設(shè)備的操作界面，新設(shè)計的操作界面和監(jiān)控界面觀測更加直觀、更智能；文章還利用LABVIEW設(shè)計了水溫報警系統(tǒng)、濾波系統(tǒng)以及基于溫度采集卡的加熱溫度采集系統(tǒng)，以提升感應(yīng)加熱電源控制