渗碳控制及管理系统设计

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1、重庆大学硕士学位论文摘要摘要“渗碳处理”是汽车齿轮加工过程中的一个关键工序，本文对一家汽车齿轮生产厂的料盘推送式无罐连续渗碳生产线渗碳控制系统及管理系统方案进行了设计。一-一、奄-k1i孚il}对象的复杂性，无法采用常规控制方法，作者选用了新型的智能控制方法一模糊控制方法，并对其进行了研究。作者根据模糊控制理论，设计了渗碳模糊控制系统，但从仿真实验看出控制结果很不理想，无法实用。作者从动态、静态性能两方面入手，进行了改进，分别设计了模糊PI控制器、混合型PID模糊控制器、多模态模糊控制器，并分别对复杂被控对象进行了仿真，通过对对象结构、参数等进行变化以及和常规PID控制器做仿真进行结果比较，

2、控制效果很好。研究表明，模糊控制技术对于复杂对象控制是卓有成效的，它具有控制效果好、设计简单、鲁棒性强及无须对被控对象建立数学模型等优点。作者亦对渗碳控制系统结构、系统关键设备等进行了研究、选型、设计工作，设计了渗碳控制系统方案;同时，通过功能需求分析，为要统设计了具有操作方便、功能强大的渗碳控制管理系统功能方重庆大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTCarburrizingisakeyprocessingear-working.Inthispaper,authordesignedaschemeofcarburrizingcontrolsystemandmanagementsyst

3、emofacarburrizingline.Becausethecontrolled-objectisverycomplicated,routinecontrolmethodcan'tbeused.Basedonfuzzycontroltheory,Idesignedafuzzycontrolsystem,butitcan'tbeusedbecausethesimulationresultisnotideal.Inordertoimprovethestaticanddynamicalcharacters,Idesignedafuzzy-PIcontroller,amixed-PIDfuzzy

4、controller,andamultimodefuzzycontroller,theresultofsimulationshowsthattheperformanceofthenewfuzzycontrollersisbetterthanconventionalPIDcontroller.Theresearchshowthatfuzzycontrolisveryefficientforcomplicatedobject,robustperformanceofthesystemisbeteranditneedn'testablishmathematicsmodel.Theauthoralso

5、researchedthesystemstructureandkeyequipmentofcarbonizingcontrolsystem.Moreover，theauthordesignedaschemeofcarbonizingcontrolmanagementsystem,whichcanbeoperatedconvenientlyandhaspowerfulfunctions.Keywords:CarburrizingControlFuzzyManagementT:庆大学硕十学位论文第一章绪论第一章绪论虽1.1课题背景1.11课题提出钢经过加热和冷却，其内部组织结构会发生改变，从而改

6、变钢的耐磨性、抗疲劳性、耐冲击性等特性。在机械加工过程中，为提高钢的这些特性，就利用了钢的这种变化规律，采用了许多热处理方法，如淬火、正火、退火、回火等。为进一步提高零件品质，经研究发现，对于低碳钢和合金钢来说，经淬火后所获取的最高硬度，主要由其含碳量决定的。在一定范围内，金属随着其含碳量的增加而硬度提高，因此，为提高硬度，只须增加金属的含碳量即可。“渗碳技术”即指在一定温度气氛条件下，从低碳钢的表面渗入一定量活性碳原子的热处理技术。渗碳技术增加了工件表面碳的浓度，再经淬火，使其在工件表面形成了硬层，而其心部仍为柔韧性较好的低碳钢，提高了工件的耐疲劳性，同时，工件经过淬火、回火后，由马氏体转

7、变引起的体积变化也因含碳量的不同而不同，含碳量多的表层膨胀量最大，而向心部渐小，心部也因此被拉伸，表面产生了残余压应力，也提高了工件的抗疲劳程度。本课题的协作单位是一家汽车齿轮生产企业，热处理是齿轮生产过程中一道关键工序，处理合格的齿轮应该是齿轮表面硬度较高，耐磨;但又不过高，使表层变脆，而其心部仍为较软材质，以提高其抗疲劳程度。他们的热处理生产线中渗碳设备是一条料盘推送式无罐连续渗碳炉，连续贯通的炉体被分为