基于变论域的真空烧结炉温度模糊控制系统.pdf

《基于变论域的真空烧结炉温度模糊控制系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、34《电气开关》(2016．No．5)文章编号：1004—289X(2016)05—0034—03基于变论域的真空烧结炉温度模糊控制系统罗伟(湖南铁道职业技术学院铁道牵引与动力学院，湖南株洲412001)摘要：针对粉末冶金烧结过程中温度具有大滞后，非线性且设定值变化的特点，本文提出采用基于变论域的模糊控制智能算法对真空烧结炉的温度进行控制，以提高炉温的控制精度和快速性，实际运行结果表明了该方法的优越性和有效性。关键词：真空烧结炉；温度；智能控制；变论域模糊控制中图分类号：TP273文献标识码：BTemperatureSystemforVacuumSinte

2、ringFurnaceBased·onVariableUniverseFuzzyControlLD(HunanRailwayProfessionalTechnologyCollege，Zhuzhou，Hunan，412001，China)Abstract：Thepowdermetallurgysinteringprocessionhadsuchcharacteristicsasbiglag，nonlinearandvariableset—point，anintelligentcontrolalgorithmbasedonvariableuniversefu

3、zzycontrlomodelisproposedtocontrolthetempera—tureofvacuumsinteringfurnace．whichcanachieveperfectprecisionandquickability，Finally，therunofsystemverifiedtheeffectivenessofthecontrolalgorithm．Keywords：vacuumsinteringfurnace；temperature；Intelligentcontrol；variableuniversefuzzycontrol毗

4、连的颗粒相互间形成冶金结合。烧结温度和保温时1引言间要按制品的化学成分合理的确定，在实际生产中，如烧结炉作为粉末冶金生产的关键设备，烧结温度果升温太快，可能使坯块中的成型剂、水分以及某些杂的控制直接影响到产量的质量。其加热过程具有具有质剧烈挥发，导致坯块产生裂纹。降温速度对制品性非线性、大时滞、强扰动的特点，严重影响了气化炉的能同样有很大影响，不能过快，要视具体情况来定』。质量、产量。传统的工业控制系统，过程随机性相对较图1给出了烧结工艺的温度控制要求示意图。烧小，控制策略较为简单，无法同时满足烧结炉控制过结过程大致包括：(1)自由升温段(ob)；(2)恒

5、速升温程，利用智能集成控制方法可以在综合多种智能控制段(cd)，即要求烧结温度上升的速度按照某一斜率进策略的优点，较好地把握烧结炉控制过程的本质规律，行；(3)保温段(be、df和gh)，即要求在这一过程中温提高控制精度，实现多目标优化控制。为此采用变论度基本保持不变；(4)恒速降温段(fg)，即要求温度下域模糊控制方法，将它对真空烧结炉温度进行控制，改降的速度按某一斜率进行；(5)自由降温段(hi)。在善系统的响应速度，提高精度，取得了很好的控制实际加热过程中，控温段数会随着烧结材料不同而效果。不同。从图中可看到，除了ob(自由升温段)和hi(自由2真空

6、烧结工艺降温段)不需要精确的温度控制以外。其他各段都必烧结是在低于粉末体熔点的温度下进行加热，使须按具体的要求，进行精确的温度控制以保证制品的质量。而炉温的变化具有大惯性，大滞后和超调明显基金项目：2013年度湖南省教育厅科学研究项目《生物质气化炉智能控制系统的研究与设计》(课题编号：13C591)的特点，常规控制以及一般的模糊控制都较难高性能《电气开关》(2016．No．5)35的适应。烧结炉基本模糊控制器结构如图2所示。其表1模糊控制规则e主要包裹模糊器、模糊推理、解模糊几个部分组成。UeC—NLNMNS0PSPMPLNLPLPLPLPLPMO0120

7、0NMPLPLPI．PLPMO0NSPMPMPMPS0NSNS6000PMPMPSONSNMNMPsPSPS0NSNMNMNMPM00NMNLNLNLNLOPL00NMNLNLNLNL图1烧结温度控制要求示意图(1)量化因子Ke较大时，系统的升温速度较快，但超调量较大，过渡过程较长。从理论上讲，增大Ke温度相当于缩小了误差的基本论域，增强了误差的控制作控制模模解用，因而导致了上升速度变快，但由于出现了超调，使糊糊模器推糊理导通角过渡过程变长。偏差变化率(2)量化因子Kec较大时，系统的超调量减小，Kec越大，超调量越小，但系统的响应速度变慢，可见，图2模糊

8、控制器控制结构Kec对超调量有较强的遏制作用。(3)输出比例因子K