31m大型立式擠壓淬火爐溫度智能控制系統(tǒng).pdf

1、高強(qiáng)度鋁合金是生產(chǎn)航天、航空飛行器的蒙皮、大梁、機(jī)翼等受力構(gòu)件的主要材料.在高強(qiáng)度鋁合金的生產(chǎn)過程中淬火是其最重要的熱處理工序之一.淬火爐溫度控制的精度直接影響到鍛件的質(zhì)量,影響鍛件后續(xù)工序的進(jìn)行.對(duì)于大型淬火爐這種大時(shí)間常數(shù)多輸入、多輸出、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),很難建立控制對(duì)象的精確數(shù)學(xué)解析模型.事實(shí)證明,基于精確數(shù)學(xué)模型的雙閉環(huán)PID控制系統(tǒng)和預(yù)測(cè)控制等算法都達(dá)不到要求的爐溫控制精度,其超調(diào)量甚至高達(dá)3﹪以上,無法滿足大型航空鍛件熱處

2、理要求.針對(duì)被控對(duì)象的特點(diǎn),本文提出了采用工控機(jī)(或觸摸屏)和PLC兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方案,通過對(duì)淬火爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布情況的分析和計(jì)算,建立了被控對(duì)象的數(shù)值分析模型,較準(zhǔn)確地掌握爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布情況,用以優(yōu)化溫度控制系統(tǒng)的參數(shù).在此基礎(chǔ)上引入模糊控制算法,并充分吸收專家經(jīng)驗(yàn),提出了一種基于溫度場(chǎng)的智能模糊PID控制算法.通過精確計(jì)算電熱元件的占空比,采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法,經(jīng)PLC調(diào)節(jié)各調(diào)功柜輸出功率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)淬火爐溫度的精確控制