大型立式淬火炉温度分布参数系统动态解耦控制算法

针对大型立式淬火炉体积庞大,工况复杂,炉内温度分布呈本征非均匀性,具有多输入/多输出、非线性、强耦合等特性,难以实现炉内温度高精度高均匀性控制目标等问题,提出一种温度分布参数系统动态解耦控制算法,其原理是:采用有限维逼近方法将对象解耦为多个独立的子系统,简化控制器的实现过程;通过分析有限维逼近方法的收敛性,获得保证收敛性的空间和时间步长应满足的条件;解耦后的子系统采用自学习PID控制算法,实现炉内温度高精度和高均匀性控制以及升温过程的快速性和小超调。研究结果表明:温度均匀性由原来的-6～6℃提高到-2～2℃,升温时间由原来的40 min缩短到25 min,超调量由大于15℃减少到小于7℃。

基于操作模式的大型立式淬火炉温度控制方法研究

针对大型立式淬火炉大时滞、非线性、强耦合、温度控制难于满足淬火工艺要求,导致产品质量不稳定的问题,提出了一种基于操作模式的温度优化控制方法来提高铝合金构件的成品率。根据操作模式的基本思想,给出了一种适合大型立式淬火炉生产过程的操作模式描述;采用灰色评估原理和方法,建立了淬火炉生产工况综合评估模型;通过该模型从历史数据库中筛选出优良的、各种批次的淬火温度曲线,结合淬火过程的初始信息和电热元件的通断比,得到相应批次的优化操作模式,组成优化操作模式库。在炉温状态匹配过程中,通过分类搜索的炉温匹配方法进行初始炉温的相似性匹配,快速找到优化操作参数,实现淬火过程温度的优化控制。实际运行结果表明,基于操作模式的温度控制方法能够实现大型立式淬火炉低超调快速升温、精确保温的控制效果。