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热处理中温度的精确控制是一个典型的非线性、大时滞、强耦合的复杂控制问题。传统的PID控制由于其PID参数难以在线调整,对于强非线性、时变和机理复杂的过程存在控制困难的问题。本文以天一热处理厂为背景,结合热处理炉的实际特点,为提高热处理炉温控制精度,做了以下几个工作:
1.研究了先进的智能控制算法,以达到提高控制系统的控制精度的目的。热处理炉温控制算法采用由智能控制中的模糊控制结合经典的PID控制所构成的模糊自适应PID控制,并结合实际情况对其做了相应的改进。文中对该算法进行了详细的阐述。
2.使用MATLAB软件验证了模糊自适应PID控制算法的优越性。根据实际热处理炉工作情况,解出模糊化参数表,当控制器在线工作时只需通过查表便可得到控制输出量,避免了大量在线计算,提高了系统运算速度,并能够在一定程度上节省系统资源。将算法应用到实际热处理炉温控制中,取得了较好的控制效果。
3.基于模糊自适应PID算法,建立热处理工艺智能化控制系统。系统采用一个PC作为主机,多个温控器作为从机,采用RS485的通讯方式,构建RS485总线的现场监控系统。主机采用轮询的方式发送和获取数据,进行反馈控制,并实时记录于数据库中。可以对所有的温度记录进行查询,并对查询到的温度进行升温曲线的绘制、比较。同时实现客户的远程数据查询,获得热处理产品相关的生产数据,提高产品质量和效率,从而提高了热处理企业的市场竞争力。