【摘要】：小型箱式高溫電阻爐的熱工生產(chǎn)過程屬于一階慣性加純滯后的系統(tǒng),且具有大慣性、強(qiáng)滯后、非線性和時(shí)變性的動(dòng)態(tài)特征。采用模糊+PID控制算法設(shè)計(jì)電阻爐溫度控制系統(tǒng)時(shí),總結(jié)出模糊控制算法與PID控制算法之間切換閥值ev(t)(ev(t)0)的選擇方法。當(dāng)｜e(t)｜≥ev(t)時(shí),充分發(fā)揮模糊控制算法動(dòng)態(tài)性能方面的優(yōu)勢(shì),保證系統(tǒng)響應(yīng)的速度；當(dāng)｜e(t)＜ev(t)時(shí),充分發(fā)揮PID控制算法靜態(tài)性能方面的優(yōu)勢(shì),保證系統(tǒng)響應(yīng)的精度;最終完成了小型箱式電阻爐熱工生產(chǎn)過程快速、平滑、穩(wěn)態(tài)誤差為1℃的精確控制。采用模糊PID控制算法設(shè)計(jì)電阻爐溫度控制系統(tǒng)時(shí),依據(jù)專家知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn),利用模糊決策實(shí)現(xiàn)了PID控制器核心參數(shù)(KP、KI和KD)在其平衡點(diǎn)位置X0=[KP0 KI0= KD0]附近的動(dòng)態(tài)最優(yōu)調(diào)節(jié),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了小型箱式電阻爐熱工生產(chǎn)過程快速、平穩(wěn)、穩(wěn)態(tài)誤差為2℃的精確控制。溫度控制系統(tǒng)的硬件包括：結(jié)構(gòu)緊湊的溫度信號(hào)反饋通道和電磁兼容性、抗干擾性均達(dá)標(biāo)的控制信號(hào)輸出通道。在軟件設(shè)計(jì)方面,以模糊+PID控制算法和模糊PID控制算法為主展開軟件流程的設(shè)計(jì)。最終當(dāng)系統(tǒng)的硬件和軟件都安裝調(diào)試完畢后,電阻爐可以投入安全、高效的運(yùn)行。
【圖文】：

－，，，電阻爐，其外觀如圖１．１所示。在實(shí)驗(yàn)室中該電阻爐的低溫區(qū)常用于烘干建筑材料，逡逑而中高溫區(qū)則常用于融化低熔點(diǎn)金屬材料或者對(duì)高溶點(diǎn)的金屬進(jìn)行預(yù)熱處理。ＷＤ－１１００逡逑箱式高溫電阻爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖１．２所示，圖中上半部分為爐膛，下半部分為電阻爐逡逑度控制系統(tǒng)。逡逑

１．１邋ＷＤ－１１００型箱式高溫電阻爐的構(gòu)造、用途和熱工參數(shù)指標(biāo)逡逑ＷＤ－１１００型箱式高溫電阻爐設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約，溫區(qū)設(shè)定靈活，控制精準(zhǔn)，是典型的小型高逡逑溫電阻爐，其外觀如圖１．１所示。在實(shí)驗(yàn)室中該電阻爐的低溫區(qū)常用于烘干建筑材料，逡逑而中高溫區(qū)則常用于融化低熔點(diǎn)金屬材料或者對(duì)高溶點(diǎn)的金屬進(jìn)行預(yù)熱處理。ＷＤ－１１００逡逑型箱式高溫電阻爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖１．２所示，圖中上半部分為爐膛，下半部分為電阻爐逡逑溫度控制系統(tǒng)。逡逑＜｜＇｜邐爐腔、逡逑＿板、邐７０８．０邋？逡逑ｉ．．邐＼邋邐報(bào)壚逡逑、ｗｍ邐１邋０００邋０？ＣＤ）逡逑Ｋ邐恒濕如熱^u關(guān)逡逑…ＣＤ邐？逡逑ＡＴ邋ＲＵＮ邋ＳＴＯＰ邐逡逑圖１．１邋＼＼ａ）－１１００箱式高溫電阻爐外觀邐圖１．２邋ＷＤ－１１００箱式氋溫電阻爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋ＷＤ－１１００邋ｂｏｘ－ｔｙｐｅ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｆｕｒｎａｃｅ邋Ｆｉｇ邋１邋＿２邋Ｉｎｔｅｒｎａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｆｕｒｎａｃｅ逡逑１．１．１邐ＷＤ－１１００型箱式高溫電阻爐的爐臘設(shè)計(jì)逡逑電阻爐的爐膛是金屬物料等被控對(duì)象進(jìn)行高溫?zé)崽幚淼目臻g。由內(nèi)及外，爐膛的內(nèi)逡逑襯選用耐高溫防火材料，爐膛的底面和兩側(cè)均勻分布著含銀鐵鉻培材質(zhì)的電加熱絲，可逡逑以對(duì)物料實(shí)施三面加熱升溫，溫場(chǎng)均勻，能耗合理，爐膛的最大升溫速率約為２．５°Ｃ／ｓ。逡逑爐臉?biāo)闹艿母魺釋樱ū貙樱┎牧线x用高純氧化招微晶纖維，對(duì)爐膛內(nèi)的熱量起著很好逡逑的保持作用。逡逑１．１．２邐ＷＤ－１１００型箱式高溫電阻爐的溫度控制系統(tǒng)逡逑如圖１．２所示
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM924.3;TP273

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉艷軍;王偉;;一類多變量非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2007年11期

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本文編號(hào)：2566695