大型立式焠火爐溫度非方系統(tǒng)解耦控制算法研究.pdf

1、大型立式淬火爐是航空航天領(lǐng)域高強(qiáng)度鋁合金構(gòu)件熱處理的關(guān)鍵裝備。為保證高強(qiáng)度鋁合金構(gòu)件優(yōu)質(zhì)的力學(xué)性能和機(jī)械硬度，允許的淬火溫度范圍非常狹窄。淬火爐溫度控制系統(tǒng)保證爐內(nèi)溫度高精度高均勻性。大型立式淬火爐體積龐大，采用分區(qū)段加熱方式，區(qū)段之間的強(qiáng)耦合關(guān)系是溫度控制精度和均勻性的主要影響因素。
　　本文分析了大型立式淬火爐爐體結(jié)構(gòu)以及工藝流程，在基于縱向溫度場分布的方系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上建立了11輸入7輸出的多變量非方系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，獲得了爐體

2、溫度非方系統(tǒng)傳遞函數(shù)矩陣控制模型。引入廣義逆矩陣概念，將對象模型分解為含不穩(wěn)定極點部分和對角部分進(jìn)行處理，解決系統(tǒng)求廣義逆后產(chǎn)生不穩(wěn)定極點的問題。提出基于內(nèi)?？刂圃碓O(shè)計解耦內(nèi)?？刂破鳎瑢崿F(xiàn)淬火爐溫度非方系統(tǒng)解耦控制算法。并采用經(jīng)驗試湊法選取濾波器參數(shù)設(shè)計合適的濾波器，提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力。將淬火爐多變量解耦內(nèi)模控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效的單位反饋系統(tǒng)，并通過Matlab/Simulink軟件對算法進(jìn)行仿真研究，仿真結(jié)果驗證了算法的控制