真空烧结炉温度模糊控制系统仿真

2011-08-26 褚向前 合肥工业大学真空科学技术与装备工程研究所

  针对粉末冶金真空烧结炉时变性、大滞后、非线性的特点,采用PID 控制效果不理想,选用了模糊控制算法。建立了PID 控制和模糊控制仿真模型,进行了对比,结果表明,采用模糊控制后,系统响应速度很快,达到稳态时间仅为3.2 s,不存在超调量,稳态误差为1.2℃,稳态精度很高;系统仿真输出与给定输入波形较接近,系统调节时间短,很快进入稳定状态,且振荡很微小。模糊控制优于传统PID 控制,能够满足粉末冶金真空烧结炉温度的控制要求。

  粉末冶金真空烧结炉是一个时变性、大滞后、非线性加热系统,由于其本身物理、化学机理的复杂性,影响因素众多,难以获得精确数学模型。当参数变化较大、控制精度要求较高时,一般PID 控
制效果很难令人满意。模糊控制不需要系统给出精确的数学模型,根据人的实际经验制定控制规则,做出控制决策表,系统根据决策表进行控制,特别适合烧结炉这类复杂的工业生产对象。烧结过程中影响制品质量的主要因素是烧结温度和烧结时间,特别对温度的要求十分苛刻,最大温差一般不允许超过给定值的±3℃~5℃,因此必须加以严格控制[1~3]。本文对烧结带(如图1 中的4 所示)中的温度采用了模糊控制并进行了仿真[4]

  连续式真空烧结炉由烧除- 预热带、烧结带、缓冷带和最终冷却带组成[5],如图1 所示。

连续式真空烧结炉

1.自功装料台;2.烧除带;3.变为室;4.辊道窑带;5.抽真空缓冷带;6.强迫性对流传热蒸发带;7.自功卸料台 图1 累计式蒸空焙烧炉 1、不清楚抑制器的搭建   第一步,假说偏差论域为[- 60,+60], 筛选輸入计算机语种的因变量偏差E 的模糊的论域N 为:N= {-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6},则明确细胞因子Ke=6/60=0.1,筛选明确的几个计算机语种的数值NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB。只能根据经验值对这几个计算机语种的值赋值。   反之亦然,有效市场理论精度值发生改变率Kec 的论域为[-30,+30],选出放入语气变量类型名精度值EC 的模湖论域N 为:N= {-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6},则考评指数Kec=6/30=0.2,选出考评的6个语气临界值NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB。利用经验丰富对这6个语气值赋值。就工作所在U 取和里面一样的的值,则获得了表1放入和工作所在的变量类型名赋值表。

输入和输出的变量赋值表

表1 放入和打印输出的自变量赋值表 3、依据   选用不清管控后,设备积极网站打开速度快即使非常快的有时候不有超调量所以固定精度等级也很高,设备模拟仿真导出与给定导入弧形非常表示,设备调理周期短,非常快的便可打开固定状况,且振动很小。因为,不清管控好于常用PID 管控,要满足需要粉末状原材料冶金行业真空箱烧结工艺炉溫度的管控规范。 分类论文

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