大型立式淬火炉温度分布参数系统动态解耦控制算法

针对大型立式淬火炉体积庞大,工况复杂,炉内温度分布呈本征非均匀性,具有多输入/多输出、非线性、强耦合等特性,难以实现炉内温度高精度高均匀性控制目标等问题,提出一种温度分布参数系统动态解耦控制算法,其原理是:采用有限维逼近方法将对象解耦为多个独立的子系统,简化控制器的实现过程;通过分析有限维逼近方法的收敛性,获得保证收敛性的空间和时间步长应满足的条件;解耦后的子系统采用自学习PID控制算法,实现炉内温度高精度和高均匀性控制以及升温过程的快速性和小超调。研究结果表明:温度均匀性由原来的-6～6℃提高到-2～2℃,升温时间由原来的40 min缩短到25 min,超调量由大于15℃减少到小于7℃。     

31m空气循环淬火炉计算机温度控制系统

受大型淬火炉体积、结构、加热方式、保温性能、室温等诸因素的影响,炉内温度的均匀性、稳定性和控制精度难以达到工艺要求,为此,以某铝业集团公司31 m空气循环淬火炉温度控制系统为研究对象,采用双层炉体结构,均匀分布多个加热器和温度检测元件,以空气循环和辐射传热2种传热方式传热,采取智能增量式PID控制算法由PLC和计算机以PWM方式进行分区控制.实践结果表明,给定温度在铝合金淬火温度范围450～550℃之间取值时,系统升温超调量小;在保温阶段,炉内温度不均匀性为-3～3℃,炉温稳态误差为-1～1℃,达到了航空航天铝合金大型构件淬火炉温度控制的高精度、高均匀性和高稳定性的要求.     

淬火炉温度的自适应神经PID控制

以淬火炉温度控制系统为研究对象,提出了一种基于BP神经网络整定的PID控制方法,并给出了系统设计及软件开发.由于神经网格所具有的任意非线性表达能力,可以通过对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制.实验结果表明,用该方法整定的PID控制系统,逼近精度高,鲁棒性好.