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1、模糊控制在电阻炉炉温系统中的应用刘凌云,中山技师学院电工教研室广东中山、引言。热处理是提高金属材料及器基础上设计一个炉温控制系统,以并根据不同的在线自整定参数。。期较理想地解决被加热物件透烧过程与的「控制器参数其制品质量的重要手段近年来随着工,。一。业的发展对金属材料的性能提出了更的测量与控制自整定控制原理如图所示,因而热处理技术也向着参数自整定控制多更高的要求优质、高效、节能、无公害方向发展。原理电阻炉是一种具有纯滞后的大惯常规控制算法为,、、二尸性系统开关炉门加热材料温度
2、以及在天,十艺犬乓’,、二电网电压等都影响控制过程传统的加其中二一一热炉控制系统大多建立在一定的模型和基础上,难以保证加热工艺要求。二分别为其输入变、⋯,、电阻炉是热处理生产中应用最广量偏差偏差和与偏差变化及,、。的加热设备其本身是一个较为复杂分别为表征其比例积分一。参数整定模型,、,虽然可用以下模型定性及微分。一般情况下在不同下被控过程的被控对象作用的参数同引一二式中、描述它以,
3、为放自整定参数控制器是对参数与的自整定要求可归十,,大倍数为惯性时间常数勺为纯滞一种在常规控制器的基础上应结为当同较大时为使系统具有良好,、后时间用集合理论建立参数的快速跟踪性能应取较大的与较,,但在实际热力过程中由于实际与同偏差绝对值和偏差变化绝对小的同时为避免系统响应出现较、,,值间的二元连续函数关系大的超调应对积分作用加以限制工况的复杂性加工工件的材质初通,、、、二,。温升温幅度规格装炉量以及电气二。常取当同处于中等大小时为,,环境等因素使得上述数学模型偏离,了
4、。使系统响应具有较小的超调应取,,实际情况相当严重本文将在具有在得小些在这种情况下的取值对、,。线自调整功能模糊自整定控制系统响应的影响较大的取值要适,中闰新技术新产品年月,当当囚较小时为使系统具有较好的图所示生控制周期。控制,周期一到程序则转,,稳态性与,能均应取得大些由于温度信号变化较慢故采用入控制模块调转换模块及热电,同时为避免系统在设定值附近出现位半双积分灯转换器其转偶线性化模块得到炉温的反馈信号,,。,振荡值的选择是相当重要的换速度为卜次秒它的时钟频
5、率根据给定值和控制算法得到控制量,,对于自整定以提高抑口参数控制通常设置成工频的整数倍经输出口输出脉冲控制过零触发器。器在具体作法上根据语言变量。制工频干扰的能力热电偶信号经多总结大量的理论研究和实践偏差〔及偏差变化,应用「通道转换开关至个运算放大也充分证明了用模糊自整定控、,集合理论总结出一套与器组成的差动放大电路放大器采用制电阻炉温度是一非常好的解决方、一、、。的整定模型如表表低失调电压电流高输入电阻的法它不仅能发挥模糊控制的鲁棒性一一。。、、和表所示在放大电路部分采用
6、数字电好动态响应好上升时间快和超调小位器。,的进行多量程转换的特点又具有控制器的动态跟。系统可通过动态的显示当前温踪品质和稳态精度因此在温度控制,,,度并显示温度曲线井通过和器设计中采用参数模糊自整定其它设备通信。可通过下调试程复合控制,实现参数的在线自调。通过键盘可设定热电偶型号、通道,序整功能可以进一步完善控制的,以及温度上限值。,号自适应性能在实际应用中也取得了较好的效果。本文提出的基于模糊的自整定控制算法的控制系统具有真正的智能化和灵活性,有自动检测、数据实时采集、处理及控制结果显示等功能,所获
7、控制精度高,对高质量热处理件的加工具有指导意义。。程序主体结构程序框图如图参考文献一所在这个系统中,反映炉温的热李友善,李军模糊拉制理论及电偶电势经冷端补偿放大成一其在过程中的应用〔〕武汉国防工业出版社,的,的标准信号再经转换电路之后,,【陶永华尹恰欣葛芦生新型,进入单片机单片机根据输入的各种拉制系统及其应用北京机,命令进行智能算法得到控制量输出脉械工业出版社一,【曾玮复合控制在电加冲触发信号通过过零触发电路驱动热炉温度控制中的应用【,龙岩学双向可
