在整个测试系统中，硅碳棒温度控制的目标是升温响应快速，无超调，实现无静差控制。硅铂炉加热是一种典型的大滞后大惯性非线性系统。传统的单环硅碳棒温度控制器，电流由于是间接控制量，很容易过热或过小。电流不稳定不仅降低了升温速度，加热时间长达四五个小时，而且有时甚至会使硅碳棒断裂。已有的文献在算法研究和仿真分析上也仅限于恒温阶段，没有对升温阶段加热电流进行一定的分析和控制设计。这对系统的动态控制性能极为不利。

       为了解决上述问题，本文提出了一种硅碳棒温度+电流双闭环模糊控制结构，控制系统框图如图2所示。硅碳棒温度控制器根据硅碳棒温度偏差信号产生晶闸管触发装置的控制电压。内环控制器的输人是外环的输出，内环输出为U，它限制了双向晶闸管调压器的输出电压的最大值，外环输出限幅值U;m决定了外环中最大的允许电流。

       先确定内环控制对象模型的参数。本文通过实验数据分析得出，从控制的第二个阶段开始也就是加热炉硅碳棒温度为400摄氏度时，硅碳棒的电阻和硅碳棒温度的关系可用式(2)来近似表示:R=0.0219T+19.6368以炉温为1300℃的模型为研究对象。根据式(2)可求得系统硅碳棒在1300摄氏度时参考电阻值为0.283052。晶闸管整流器的动态传递函数为:其中Ks为晶闸管整流器的电压放大系数，根据实际测试系统得出Ks为15s，为晶闸管触发装置的失控时间。该系统中电流环的时间常数Ts为lOms。电流反馈系数(3=5/ 170 = 0.0294V/A ,其中SV为硅碳棒温度控制器的输出限幅电压，170A为系统许可的最大加热电流。将电流控制器设计成为I型调节器。通过仿真分析电流调节器传递函数为Gcz =拳时腔制效果比较理想。www.zbqunqiang.cn