硅钼棒加热炉控制系统的研究现状
硅钼棒加热炉是应用硅化物陶瓷的加热炉,与其他的热处理炉相比,有其自身的特点。因此针对硅钼棒的温度控制也就多了一些限制和约束。硅钼棒是以高温导电陶瓷制品二硅化铝为电热元件的热处理炉。该元件在氧化气氛下加热到1200 ℃时,元件表面就会形成致密的保护膜,保护元件不再氧化,在氧化氛围内最高可达1700 ℃。硅钼棒加热炉温度控制系统具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点。
通过查阅资料可以看出,针对硅钼棒加热炉控制系统的研究不多。文献提出了一种经验规则控制和PD控制相结合的控制器,由硅钼棒温度偏差大小选择不同的控制器,偏差小时采用PD控制,偏差较大时采用经验规则控制。硅钼棒加热炉经验规则控制算法的理论依据是负反馈控制原理和泛布尔代数理论以及手动控制硅钼棒的经验以及对材料样品烧制工艺的要求。但是控制系统模型和控制器参数选取均没有介绍。文献提出了一种带修正函数的模糊控制器,通过引入与偏差大小相关的瞬态输出值提高对系统参数变化的适应能力。但是从其仿真结果看,控制器不太理想,而且作者的设计仅限于恒温阶段,没有升温启动过程的控制器设计环节。文献提出了一种电流反馈式程序控制系统,详细介绍了电流反馈控制技术的原理和控制系统硬件结构,控制器方面的内容则是一笔带过,但是文献提出的思路对本文的研究是很有价值的。文献提出了自适应模糊PID控制的控制算法。仿真研究和试验测试证明,这种控制算法在保证控制精度的基础上很好的提高系统的动态性能。美中不足的是这种控制算法在实际应用过程中,会出现硅钼棒的加热电流波动较大,达到50安培。这不仅影响系统的加热时间而且还可能会导致硅钼棒因大电流冲击而断裂,给系统带来致命的损害。从上可以看出硅钼棒加热炉的温度控制系统还是有很多不尽人意的需要改进的地方。www.zbqunqiang.cn
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