一种新型Smith Fuzzy-PID控制器的设计

针对电加热炉温度控制系统,研究了Smith Fuzzy-PID控制方法。该控制器同时兼顾了模糊PID控制器和Smith预估器的优点,既可以整定参数,又使控制器提前动作,减少超调。Matlab仿真显示,该控制器具有良好的稳定性和鲁棒性,控制效果明显好于PID控制效果。实际运行结果也表明,对于大时间滞后的电阻炉温控系统是一种实用而简便的控制方法。     

热处理电阻炉温控系统中PID控制参数的整定

为进一步改进电阻炉温度控制系统PID参数整定的稳定性,从电阻炉温控的传递函数出发,分析了PID控制的合理性,给出了炉温控制系统设计的传递函数,理论上分析了Ziegler-Nichols参数整定,对一般PID控制、积分PID以及神经自适应PID等方面进行了参数整定比较分析。结果表明,在电阻炉温度控制系统参数整定中,神经元自适应PID控制效果优势明显,积分分离PID相对于一般的PID有一定的改进。     

真空热处理炉传热的三维数值模拟

为了分析真空热处理炉内加热工件的温度场,将包括工件在内的整个真空热处理炉作为模拟对象建立了一个三维的数值模型.该模型集成了一个控制炉温的PID模块,并且考虑了热物性参数的非线性因素.基于一商业软件,对工件、真空热处理炉的隔热层、加热管等的瞬态传热过程进行了数值模拟,并与实测值进行了对比,两者基本吻合.最后,根据模拟结果提出了优化的加热工艺参数.     

基于单神经元PID的真空炉自适应温度控制

根据真空热处理系统的特点,将单神经元PID控制算法应用到真空热处理系统的温度控制上。根据神经网络的非线性逼近能力和自学习自适应的特点,将单神经元网络与PID控制结合实现对真空炉温度的控制,以达到提高真空炉温度控制品质的目的。并通过计算机仿真软件进行仿真试验,仿真结果表明单神经元PID控制系统可以对控制参数自整定,其对温度控制更加稳健,具有更强的抗干扰能力和鲁棒性。经过搭建真空炉温度控制系统试验平台验证后发现,应用单神经元PID控制的真空炉系统的温升过程表现出了良好的稳定性,但是温度控制的响应速度和保温的精度略有下降。要想进一步提高温控品质,需要就单神经元PID控制方法在响应速度和控制精度上做进一步改进。     

电阻炉温度智能控制方法研究与仿真

为了解决电阻炉温度准确控制困难的问题,采用将IMC设计引入Smith预估器的方法,并使用模糊控制器来实现滤波时间的动态补偿控制策略,改进传统的电阻炉温度PID控制方法,并通过计算机仿真进行比较。结果表明,改进的控制方法平稳性好,适应性高,抗噪声与干扰能力强,具有较好的实用价值。     

基于嵌入式Smith-模糊PID小型箱式电阻炉温控系统设计

针对箱式电阻炉温度控制精度和均温区温差要求,利用嵌入Smith-模糊PID的S3C44B0X设计箱式炉温度控制系统。该系统在S3C44B0X上植入Linux内核,开发便于用户使用的人机交互系统,通过Smith温度预估补偿和模糊PID整定实现对电炉温度的在线控制。结果表明,Smith-模糊PID温控算法具有良好的动态性能和稳定性,温差控制精度低于±1℃,且温度场分布均匀,温差不超过5℃。     

基于模糊PID的闪光焊机液压系统的压力同步控制研究

介绍了闪光焊机的液压系统的组成及其工作原理,建立了闪光焊机液压系统的数学模型。针对闪光焊接的顶锻阶段,提出了一种基于二级模糊自调整PID的控制模型,第一级模糊PID控制应用于基准通道,第二级模糊PID控制应用于同步通道,实时地调整PID参数以达到系统的同步运动,该控制方法有效减少了两个系统的压力动态同步误差。     

硬质合金真空烧结炉温度插值自适应控制

真空炉的动态特性具有非线性、时变性和不对称性等特点,特别是纯滞后时间随炉温的变化大范围非线性变化,因此真空炉的温度控制一直是个难题。本文提出一种PID参数插值自适应控制算法,仿真结果表明,该方法使用较少组别的PID自整定参数,达到了较好的温度控制效果。     

模糊自适应PID炉温控制系统的设计

电阻炉温度系统具有非线性、大惯性、大滞后等特点,炉温要求有一定的稳定性,使用基于偏差的比例积分微分(PID)控制器,适应性差,控制效果不够理想。采用模糊算法与PID控制相结合的自适应PID控制,利用计算机把人对系统的调整经验形式化、模型化,构成查询表,根据系统当前的误差和误差变化率,运用模糊推理和决策,实现PID参数自整定,提高控制精度。基于Matlab平台构建炉温控制系统仿真电路,仿真结果表明:模糊自适应PID控制具有PID控制的优点,同时鲁棒性和抗干扰性明显优于PID控制,且超调量小,动、静态性能良好,响应时间短,验证了算法的可行性和优越性。     

热处理炉炉温PID控制的应用与发展

综述了PID控制在热处理炉温度中的应用和发展,说明了PID控制技术与炉温控制的应用趋势,并结合当今PID控制技术与模糊控制理论、人工智能和神经网络控制,说明其在炉温控制的先进控制思想中的应用,为进一步提高PID技术的实用性提供指导.     

氢气脱蜡工艺与原料WC碳量的选择

将不同碳含量碳化钨配制的钴含量为11%左右的硬质合金石蜡混合料压制成压坯,将压坯置于一体化ZKL-16氢气脱蜡真空烧结炉和真空脱蜡真空烧结炉中,采用氢气、氮气、真空三种脱蜡方式分别进行脱蜡后真空烧结,烧结后的合金进行检测分析,比较发现采用氢气脱蜡真空烧结工艺可采用饱和碳化钨。在氢气脱蜡工艺下,研究了各工艺参数对脱蜡效果的影响,以确定氢气脱蜡条件下矿用硬质合金原料WC碳量的选择。结果表明,采用饱和碳含量6.13%的WC作为原料,经氢气脱蜡真空烧结,可生产出合格的硬质合金。     

烧结工艺对脱β层厚度及性能的影响

改变硬质合金烧结工艺控制的几个关键因素,通过测量合金的理化性能,利用扫描电镜分析合金的内部结构,研究了烧结气氛(真空,N_2)、烧结温度、烧结压力对硬质合金梯度结构和机械性能的影响。结果表明,对于含氮硬质合金的梯度烧结,适时引入一定量的氮气可抑制合金中含氮物质的早期分解,可用氮压来控制梯度增长速率,烧结气氛中氮气压力适宜控制在100～200 mbar;随着烧结温度的提高,合金的致密度和脱β层梯度厚度增加明显,合金抗弯强度增加;随着烧结压力的增大,合金脱β层梯度厚度变薄。     

烧结工艺对超细WC-6%Co-0.6%(VC/Cr_3C_2/TaC)硬质合金性能的影响

硬质合金的性能随烧结工艺的不同而会发生变化,本文在1 380℃,经真空烧结和压力烧结(4 MPa)制备超细WC-6%Co-0.6%(VC/Cr3C2/TaC)(质量分数)硬质合金,分别采用SEM分析、XRD检测、钴磁检测、矫顽磁力检测、洛氏硬度检测、抗弯强度检测等方法,对比研究了真空烧结和压力烧结对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与真空烧结相比,压力烧结提高了合金的相对密度,降低了孔隙度,从而提高了合金的综合性能。本次实验中,压力烧结条件下制备的合金相对密度为99.4%,孔隙度为A02B00,硬度为93.8 HRA,TRS为1 830 MPa。     

TZM合金真空烧结脱氧的机制分析

研究添加活性金属元素和碳的TZM钼合金在真空烧结后氧元素的变化,通过热力学计算和分析研究钼合金的脱氧机制。结果表明:在粉末冶金TZM烧结过程中,主要有两种脱氧机制:(1)碳还原体系中的金属氧化物生成金属碳化物和CO;(2)MoO2在真空高温下发生歧化反应生成金属Mo和MoO3气体,MoO3气体被真空系统抽出。提高炉内真空度和降低产物气体的分压可降低脱氧反应进行的温度,有利于脱氧。     

微量钴对无金属粘结相WC硬质合金烧结致密化与WC晶粒生长行为的影响

采用Cr3C2、VC掺杂超细WC为原料和无压真空烧结工艺,通过合金微观组织结构的观察与分析,研究了添加质量分数为0.3%的Co对无金属粘结相WC硬质合金烧结致密化与WC晶粒生长行为的影响。结果表明,微量Co的存在加速了WC的烧结致密化过程,与此同时也导致了WC晶粒明显的各向异性非连续晶粒长大。在上述研究基础上,提出了一种无金属粘结相WC硬质合金的低成本制备工艺,探讨了超细硬质合金中WC晶粒生长机制,提出了超细硬质合金的质量改进建议。     

硬质合金氢气烧结麻面的形成机理研究

研究了硬质合金烧结麻面的形成机理。研究结果表明 ,硬质合金烧结麻面形成的根本原因是由于工艺控制不当 ,在产品内、外部形成碳浓度差 ,导致产品的内、外部的共晶温度不同 ,内部碳浓度高于外部碳浓度时 ,内部将优先生成液相 ,生成的液相在毛细管力作用下移向表面 ,并在表面凝固时就形成了产品表面麻面。在烧结中必须注意消除产品内、外部的碳浓度差 ,才可以避免产品烧结麻面     

三元硼化物基硬质合金烧结过程中的相变和微观组织的演化

采用真空烧结方法制备了WC-Co/TiB_2体系的三元硼化物基硬质合金,并用XRD、SEM、EDS等方法对材料进行分析,研究了烧结过程中的相变和微观组织的演化,同时研究了烧结温度对该材料力学性能的影响。结果表明,WCoB仅会在固相烧结阶段生成,随着烧结温度提高逐渐发生分解,在1300℃以上经液相烧结后的试样其最终相组成为W_2CoB_2和TiC及少量TiB_2。W_2CoB_2颗粒随烧结温度的升高有逐渐聚集长大的趋势。在1 400℃烧结后的试样具有最佳的综合力学性能,其硬度可达HRA92.0,抗弯强度达763.2 MPa。     

放电等离子烧结温度对纳米硬质合金性能的影响

采用放电等离子烧结(SPS)这种新的烧结技术制取92WC-8Co纳米硬质合金。主要就放电等离子烧结92WC-8Co硬质合金的烧结温度进行研究探索,对不同的烧结温度进行对比实验,以找出最佳的硬质合金SPS烧结温度。最终发现:1150℃为放电等离子烧结纳米92WC-8Co硬质合金的最佳烧结温度,在该温度下,硬质合金制品可达到14.88g/cm3的致密度,硬度可达到94.2HRA。