真空感应炉控制系统的设计与研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要真空感应炉控制系统的设计与研究摘要真空感应炉是生产镍基高温合金、钦合金、不锈钢、超高强度钢等特种合金材料的重要冶炼设备。其自动控制系统作为重要的组成部分，直接影响产品的质量和产量。但目前，我国真空感应冶炼过程控制技术落后、自动化水平低，严重制约着我国真空感应熔炼炉的发展。因此，研究保障熔炼过程稳定高效运行的控制技术具有重要的理论与现实意义。本论文的工作内容来自于“真空感应炉控制系统研究”这一课题。在分析了真空感应熔炼供电控制对象特性的基础上，设计了基于模糊PID控制的计算机控制系统。通过仿真实验将常规PID控制器与模糊PID控

2、制器的控制效果进行了比较，结果验证了本文模糊PD〕更加优良的控制性能。针对真空感应炉的配料问题，本文采用了一种计算机优化配料方法。将真空感应炉的配料计算描述为以原料成本最小为目标的线性规划问题，采用单纯形法进行求解，实际配料计算说明本文方法不仅提高了配料计算的效率和准确性，同时也节约了生产成本。关键词真空感应熔炼计算机控制系统模糊PID控制配料计算东北大学硕士学位论文DesignandResearchoftheControlSystemofVacuumInductionFurnacesAbstractVacuuminductionfurnacesar

3、eimportantmeltingequipment,whicharemostlyusedtoproduceNi/Cobasedhightemperaturealloys,Tialloys,stainlesssteels,superhigh-strengthsteelsandspecialalloymaterials.Asanimportantpartinvacuuminductionmelting(VIM),theautomaticcontrolsystemhasadirectinfluenceonthequalityandoutputofprod

4、ucts.Atpresent,forthelaggardtechniqueandthelow-levelautomatization,theprocesscontrolofVIMhasrestrictedthedevelopmentofvacuuminductionfurnacesseverely.Therefore,ithastheoreticalandpracticalsignificancetoresearchtheprocesscontroltechniquetoensurestableoperationofsmeltingprocess.T

5、hecontentofthethesiscomesfromtheresearchprojectof"studyofthecontrolsystemofvacuuminductionfurnaces".OnthebasisofanalyzingspecialityofVIM'spowersupplycontrolsystem,computercontrolsystembasedonfuzzyPIDcontrolisdesigned.ThethesiscomparescontroleffectoffuzzyPIDcontrollerwiththatofg

6、eneralPD)controllerbysimulationexperimentusingMATLAB.ComparativeresultindicatesthatfuzzyPIDcontroller'scontrolperformanceisbeter.AmixtureoptimizationmethodisusedforthemixtureproblemofVIM,whichisdescribedaslinearprogrammingmodelaimingatthelowestcostofrawmaterial.Simplexmethodisu

7、sedtosolvethemodelincomputerarithmetics.Thesimulationexampleofmixturecalculationindicatesthatthemethodimprovesefficiencyandveracityofthemixturecalculation,andsavesthecostofmeltingproduction.Keywordsvacuuminductionmelting(VIM),computercontrolsystem,fuzzyPIDcontrol,mixturecalcula

8、tionm东北大学硕士学位论文声明独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究