合成閘瓦熱處理工藝自動(dòng)控制系統(tǒng).pdf

1、根據(jù)鐵道部科技發(fā)展規(guī)劃，高速重載將是我國(guó)鐵路發(fā)展的主要方向。閘瓦是機(jī)車、車輛制動(dòng)系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)部件。由于鐵路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，閘瓦工作條件極為復(fù)雜，它承受著高溫、靜載荷和動(dòng)載荷的作用。因此，閘瓦質(zhì)量直接關(guān)系著鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的安全。在合成閘瓦生產(chǎn)過程中，重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是合成閘瓦的熱處理工藝。熱處理過程具有非線性、時(shí)變、有噪聲干擾、純滯后等特點(diǎn)，對(duì)這類工業(yè)過程建立精確的數(shù)學(xué)模型是非常困難的，所以經(jīng)典PID控制理論難以在熱處理溫度控制上取得良好

2、的控制效果。 針對(duì)合成閘瓦熱處理過程中調(diào)整次數(shù)多且間隔時(shí)間長(zhǎng)、各升溫梯度所用時(shí)間難以控制、控制精度不高等問題，蘭州車輛修配段提出對(duì)TDL型恒溫干燥箱進(jìn)行自動(dòng)化改造。針對(duì)熱處理溫度控制的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了以單片機(jī)ADμC812為控制核心的溫控系統(tǒng)硬件電路。ADμC812單片機(jī)是具有真正意義上的完整數(shù)據(jù)采集芯片，它的A/D轉(zhuǎn)換速度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。將其與軟件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱電偶冷端補(bǔ)償、非線性的硬件校正和過零觸發(fā)PWM脈寬調(diào)功控溫。經(jīng)調(diào)試

3、發(fā)現(xiàn)電路反應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)。本文還分析了熱處理過程溫度變化的特點(diǎn)及控制難點(diǎn)，總結(jié)了待改進(jìn)設(shè)備溫度控制精度差的根本原因，考慮到控制方法必須有效的應(yīng)用于實(shí)際控制中，采用了改進(jìn)Smith預(yù)估補(bǔ)償一積分分離分段式抗飽和PID控制算法，將其運(yùn)用到了TDL型恒溫干燥箱的改造中，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)證了這種控制方法能夠降低超調(diào)量，大幅度減小靜態(tài)誤差，較好的解決了熱處理溫度控制的難題。 課題完成了控制系統(tǒng)硬件電路、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試，進(jìn)行了控制