棒材直接加热退火控制系统设计及控制方法研究

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1、万方数据分类号UDC作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：密级学位论文棒材直接加热退火控制系统设计及控制方法研究戴家耕余强副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学控制理论与控制工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：李鸿儒关守平刘念东北大学2014年6月万方数据AThesisinContr01TheoryandControIEngineering』JIIIllIrllllMIlllIIIIIlllPtIJ

2、IIIIIllfY2990219ControlSystemDesignandResearchonControlMethodforDirectlyHeatingAnnealingofSteelBarsByDaiJiagengSupervisor：AssociatedProfessorYuQiangNortheasternUniversityJune2014万方数据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。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的

3、研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：制日期：如cf钎旧1a，学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者

4、签名：萄叉密耕签字日期：力卵L}耳《矗印浊／两年日／导师签名：签字日期：>砜中∥、曩，一、

5、l、Vl万方数据东北大学硕士论文摘要棒材直接加热退火控制系统设计及控制方法研究摘要近些年来，线、捧材生产热处理技术发展很快，大到工业、能源、电力、航空航天等方面，小到家居造型等方面的应用越来越重多，对其性能要求也越来越高，这样就需要对线、棒材进行热处理的进一步加工，以改善、提高性能。此外随着人们环保意识的增强，在节约能源和减少污染方面也提出了更高的要求。通常热处理炉为间接式加热炉，存在大滞后性的特点，浪费

6、能源，本文采用直接对棒材电加热，以某合金厂实际项目为背景，开发出一套计算机控制系统，并在温度控制方法方面进行研究。控制系统采用上位机监控管理级和下位机PLC过程控制级组成两级控制系统。上位机采用工业控制计算机，利用W'mCC组态软件编程：下位机实现主要控制功能，选用西门子S7．300PLC系列产品S7314CPN／DP作为CPU。本文在对棒材直接加热退火的控制方法研究时，从各环节物理规律入手，进行理论推导，得出被控对象具有非线性、时变性等特点，此外由于钢棒本身的物理特性无法精确一致，如电阻率等，

7、无法建立精确数学模型，定性分析后简化出被控对象传递函数。针对系统时变性、模型不精确特点及工艺要求，控制系统中对退火温度的控制采用混合模糊PI控制器，结合了模糊控制和PI控制的优点，考察升温速度及精度两方面，可实现在加热期均匀加热，保温期无静差，可提高棒材性能，为以后相似系统的设计提供了指导。关键词：棒材；直接加热：退火；模糊PI控制；计算机控制系统．II．万方数据东北大学硕士论文AbstractConlrolSyacm脚andReseaw．honControlMethodforAbstractI

8、nrecentyears，thematerialproductionheattreatmenttechnologyofline，barsdevelopsveryfast．Theapplicationsuptoindustry,energy,electricpower,aerospace，etc，downtohouseholdmodelingismoreandmorewide．Sotherequirementisalsomoreandmorehigh．Itneedsfurtherprocessin

9、gtoimproveline，barperformancebyheattreatment．Moreover,along谢ththeenhancementofpeople’Sconsciousnessinenvironmentprotection．Itputsforwardhigherrequirementstosaveenergyandreducepollutionaswell．Heattreatmentfurnaceforindirectlyheatingfurnace，usuallyhave