發(fā)布時間：2019-11-27 17:25

【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、強滯后、非線性和時變性的動態(tài)特征。采用模糊+PID控制算法設計電阻爐溫度控制系統(tǒng)時,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｜e(t)｜≥ev(t)時,充分發(fā)揮模糊控制算法動態(tài)性能方面的優(yōu)勢,保證系統(tǒng)響應的速度；當｜e(t)＜ev(t)時,充分發(fā)揮PID控制算法靜態(tài)性能方面的優(yōu)勢,保證系統(tǒng)響應的精度;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控制算法設計電阻爐溫度控制系統(tǒng)時,依據(jù)專家知識和現(xiàn)場操作經(jīng)驗,利用模糊決策實現(xiàn)了PID控制器核心參數(shù)(KP、KI和KD)在其平衡點位置X0=[KP0 KI0= KD0]附近的動態(tài)最優(yōu)調(diào)節(jié),進而實現(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)緊湊的溫度信號反饋通道和電磁兼容性、抗干擾性均達標的控制信號輸出通道。在軟件設計方面,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計。最終當系統(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、高效的運行。
【圖文】：

－，，，電阻爐，其外觀如圖１．１所示。在實驗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金屬材料或者對高溶點的金屬進行預熱處理。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)指標逡逑ＷＤ－１１００型箱式高溫電阻爐設計簡約，溫區(qū)設定靈活，控制精準，是典型的小型高逡逑溫電阻爐，其外觀如圖１．１所示。在實驗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金屬材料或者對高溶點的金屬進行預熱處理。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＼邋邐報壚逡逑、ｗｍ邐１邋０００邋０？ＣＤ）逡逑Ｋ邐恒濕如熱^u關逡逑…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計逡逑電阻爐的爐膛是金屬物料等被控對象進行高溫熱處理的空間。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，可逡逑以對物料實施三面加熱升溫，溫場均勻，能耗合理，爐膛的最大升溫速率約為２．５°Ｃ／ｓ。逡逑爐臉四周的隔熱層（保溫層）材料選用高純氧化招微晶纖維，對爐膛內(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
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM924.3;TP273

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

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

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本文編號：2566695