感应加热温度的Fuzzy+PID复合控制方法
张丽芳;肖定国;佟祥国
【摘 要】针对感应加热热处理过程中的温度控制,通过系统分析,提出了一种模糊控制(Fuzzy)+比例积分与微分控制(PID)的复合控制方法,采用MTLAB工具软件仿真的结果证明,其具有过渡过程短,稳态精度高且无超调的优点. 【期刊名称】《新技术新工艺》 【年(卷),期】2004(000)006 【总页数】3页(P38-40)
【关键词】感应加热;比例积分与微分控制;模糊控制;模糊控制+比例积分与微分控制
【作 者】张丽芳;肖定国;佟祥国
【作者单位】北京理工大学机械与车辆工程学院,100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,100081 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
感 应加 热 温 度 的 Fuzzy+PID 复 合 控 制 方 法
ATemperatureControlMethodof Fuzzy+PIDfor InductionHeating北 京理 工 大学机械 与车辆工 程 学院 (100081)张丽 芳肖定 国佟祥 国【摘要】针对感应加 热 热 处理过程 中的 温度控制 ，通过 系统分析 ，提 出 了一种模糊控制 (Fuzzy) +比例 积分与微分控制 (PID) 的复合控制 方 法 ，采用 MTLAB 工 具软件仿 真的
结 果证 明 ，其具有过渡过程短 ，稳态精度 高且无超调 的优 点 。关键词感 应加 热比例积分 与微分控制 模 糊控制模 糊控制十 比例积分 与微分控制 Keywords inductionheating,PID,fuzzycontrol,fuzzy+PID热处理生产过程 中最重要 的工 艺参数就是温键技术问题 。度，随着对质量要求的提高和工艺复杂性的增加 ，对．温度测量与控制 的要求也越来越高，温度测控技术 -感应 加热 系统正在向高精度、智能化 、 多功能和计算机控制方 向发感应加热 系统包括交流 电源 、 感应线 圈和被加展 ，我 国热处理设备的温度测控技术近年来有 了长热工件 ，感应加热过程实际上 是 电磁感应过程和热足发展 ，但 目前 ，我 国仍有不少热处理设备温控系统传导过程的综合 ， 由于集肤效应 ，工件的感应 电流集仍没有找到一套高效、合理的温控方案 ，仍存在控温中在表层 ，只有表面会快速升温 ，而 中心部分则需靠精度低 ，事故频率高，能源浪费以及无法控制升温和热传导 ，从表面高温 区 向 内部低温 区传导热量是一降温速度 ，难以实现工艺全过程控制等缺点 。比较缓慢的过程 ，因而温升慢 ，导致温度响应存在较开发用于感应加热 的高效、稳定、 高精度 的控制大的惯性 ，同时随着加热过程的进行 ，工件温度 的变方法是提高我国感应加热热处理技术水平的一个关化 ，工件材料的电阻率、 磁导率、 涡流的分布情况都 -●●簟●l¨l_leJleile,k- ●- 叠鲁★囊坐业坐★鲁业ale 业坐●业●坐- 业业簟业jr 簟业 le- 簟业簟●-- ●●生（ 接上页） (lio=47cX10-7N/Az) 的 Ti 层 中传播 ，代入 式(2) 得到微波在 Ti 中的衰减 常数 a 为 1.52× 3 结语 10s (NP/m) ，代入厚度 z-100 × 10-9m 的 ，并考虑本文提出 了微波等离子体对金属薄膜进行热处高温下 电导率的下 降，得到透射系数 t>0.98;微波理 的概念 ，并用该方法实现了金属薄膜 的高温 固相在 Co 这种铁磁性金属 中的透射率要小一 点 儿 ，但反应 ，理论计算证 明 了纳米尺度 的金属 薄膜对微波在 80nm 厚度时 ，# ≥0.68 。 在实验 中也可观测 到 ，传输是透 明或半透 明 的，微波可 以穿过金属薄膜到在试样 的正面和反 面 ，微波等离子场 的发光强度没达界面和介质 内部
起作用 。 微波这种高效的加热方有太大的区别 。可见 ，微波在金属薄膜中大部分是穿式在工业上有更广阔的应用 。透的，即通常情况下所谓的金属对微波 的反射作用 在纳米范围 内不成立 ，微波透过超薄的金属层可 能[参考文 献]对界面反应产生一定作用 。 这种影响如果类似于微 [1]LauraPeters.为何需要 RTP.微电子技术 ，1995.波加热加速 陶瓷烧结进程 ，则 可促进反应的进行 ，但 [2] 何德湛 ，陈学 良，朱培青等， 快速热处理技术在集成 电路需要进一步论证 。制造上的应用， 半导体技术 ，1997.这样 ，对于吸波介质而言 ，金属薄膜的存在也不 [3]朱文玄 ，吴一平 ，徐正达等， 微波烧结技术及其进展． 材 r程 ,199
8 ．会影响到基体材料对微波的吸收 。对于非吸波材料 '． 孽 薹 萎 翥 裹 之 永进 ，曹丽华等 1999.材料 的微波烧结。等离特别是结构复杂 的 构件 ，微波完全可 以应用 到对其 1分步烧结． 材料研究学报 ，199
9 ．表面金属镀层或涂层 的热处理上 ，高温等离子体可 [5] 闻立时 ，黄荣芳 ，刘得成等． 纳米结构电磁工程微观原理以对整体表面的均匀加热 ，实现对金属 薄膜 的热处研究． 真空 ，zo00.理 ，改善金属镀层 或涂层结合性质 ，因此 ，该工艺 在 *国家 自然科学基金资助(5013030)表面热处理上有 良好的应用前景。责任编辑吕德龙· 38 ． 《新技术新工艺 》． 热加工技术 2004 年第 6 期 A Temperature ControlMethodof Fuzzy+PIDfor InductionHeating
inductionheating,PID,fuzzycontrol,fuzzy+PID -●●簟●l¨l_leJleile,k- ●- 叠鲁★囊坐业坐★鲁业ale 业坐●业●坐- 业业簟业jr 簟业 le- 簟业簟●-- ●●生（接上页）(lio=47cX10-7N/Az) 的 Ti 层 中传播 ，代 3结语 10s (NP/m) ，代入厚度 z-100 × 10-9m 的 ，并考虑在Co这种铁磁性金属 中的透射率要小一 点 儿 ，但80 nm厚度时 ，# ≥0.68 。 在实验 中也可观测 到 ，透的，即通常情况下所谓的金属对微波 的反射作用在纳米范围 内不成立 ，微波透过超薄的金属层可 能
感应加热温度的Fuzzy+PID复合控制方法
