硅鉬棒加熱爐控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
2021-06-25 18:54:29 點擊：
硅鉬棒加熱爐是應(yīng)用硅化物陶瓷的加熱爐，與其他的熱處理爐相比，有其自身的特點。因此針對硅鉬棒的溫度控制也就多了一些限制和約束。硅鉬棒是以高溫導(dǎo)電陶瓷制品二硅化鋁為電熱元件的熱處理爐。該元件在氧化氣氛下加熱到1200 ℃時，元件表面就會形成致密的保護(hù)膜，保護(hù)元件不再氧化，在氧化氛圍內(nèi)最高可達(dá)1700 ℃。硅鉬棒加熱爐溫度控制系統(tǒng)具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫單向性等特點。
通過查閱資料可以看出，針對硅鉬棒加熱爐控制系統(tǒng)的研究不多。文獻(xiàn)提出了一種經(jīng)驗規(guī)則控制和PD控制相結(jié)合的控制器，由硅鉬棒溫度偏差大小選擇不同的控制器，偏差小時采用PD控制，偏差較大時采用經(jīng)驗規(guī)則控制。硅鉬棒加熱爐經(jīng)驗規(guī)則控制算法的理論依據(jù)是負(fù)反饋控制原理和泛布爾代數(shù)理論以及手動控制硅鉬棒的經(jīng)驗以及對材料樣品燒制工藝的要求。但是控制系統(tǒng)模型和控制器參數(shù)選取均沒有介紹。文獻(xiàn)提出了一種帶修正函數(shù)的模糊控制器，通過引入與偏差大小相關(guān)的瞬態(tài)輸出值提高對系統(tǒng)參數(shù)變化的適應(yīng)能力。但是從其仿真結(jié)果看，控制器不太理想，而且作者的設(shè)計僅限于恒溫階段，沒有升溫啟動過程的控制器設(shè)計環(huán)節(jié)。文獻(xiàn)提出了一種電流反饋式程序控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了電流反饋控制技術(shù)的原理和控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，控制器方面的內(nèi)容則是一筆帶過，但是文獻(xiàn)提出的思路對本文的研究是很有價值的。文獻(xiàn)提出了自適應(yīng)模糊PID控制的控制算法。仿真研究和試驗測試證明，這種控制算法在保證控制精度的基礎(chǔ)上很好的提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。美中不足的是這種控制算法在實際應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)硅鉬棒的加熱電流波動較大，達(dá)到50安培。這不僅影響系統(tǒng)的加熱時間而且還可能會導(dǎo)致硅鉬棒因大電流沖擊而斷裂，給系統(tǒng)帶來致命的損害。從上可以看出硅鉬棒加熱爐的溫度控制系統(tǒng)還是有很多不盡人意的需要改進(jìn)的地方。zsrider.com
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