漆包機烘爐溫度的熱平衡模糊控制方法的研究.pdf

1、隨著漆包線行業(yè)經過多年的發(fā)展，2015年國內漆包線產量為174.5萬噸，表明了我國已經成為世界漆包線第一大生產國。雖然國內企業(yè)裝備水平和制造技術水平有了相當大的進步，但是與國際領先企業(yè)相比還存在著很大的差距，主要表現(xiàn)在產品質量不穩(wěn)定、生產工藝不高和新產品開發(fā)能力不足等。漆包機生產存在非線性、大滯后、強耦合現(xiàn)象，有著復雜的溫度控制難題，其中兩個重要影響因素是大氣的溫度和氣壓。不同的地利位置與海拔高度，使得氣溫與氣壓會隨著一天內時間的推移而

2、發(fā)生變化，從而導致漆包機的生產溫度出現(xiàn)較大異常，打破了系統(tǒng)內部原有的熱能平衡。
　　本文在研究漆包機烘爐溫度系統(tǒng)的基礎上，提出了熱能平衡控制、模糊控制、PID控制結合的設計思路，形成熱能平衡模糊控制為主、模糊 PID為輔的溫度控制方法，即從總體上控制系統(tǒng)的熱量平衡，然后局部調節(jié)各監(jiān)控點的溫度。首先建立烘爐內部各通道的數學模型及相關的傳遞函數，利用相對增益法分析系統(tǒng)內部的耦合程度，提出使用熱能平衡模糊控制方法。然后對漆包機烘爐結構和

3、系統(tǒng)特性進行研究，根據熱能平衡方程建立漆包機烘爐系統(tǒng)的溫度模型。利用熱力學相關理論知識分析熱能的輸入輸出的主要組成部分，并計算系統(tǒng)的總熱量。接著建立熱能平衡模糊控制系統(tǒng)的流程圖，并設計相關的軟、硬件模塊加以實現(xiàn)。最后結合模糊 PID參數自整定方法進行溫度監(jiān)控點的控制并通過現(xiàn)場測試檢驗控制效果。
　　本文分別對熱能平衡模糊控制和模糊 PID控制進行研究，現(xiàn)場測試結果表明，烘爐的前、中、后和催化室前、后等5個溫度監(jiān)控點誤差均不超過4％