大林算法在温度控制中的应用.ppt

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1、内蒙古工业大学本科毕业设计说明书引言随着现代科学技术水品格发展，与其是近年来，电力工业的迅速发展，工业电阻炉尤其是钟罩式真空电阻炉越来越受人们的青睐。工业钟罩式真空电阻炉是一种重要的热处理设备，它能使被加热零件脱气、脱氧、脱硫，以及能使有害杂质蒸发分离，避免零件氧化污染，而且它的温度容易调节，相对其它电阻炉来讲热惯性小升温时间短，它在工业中被广泛采用。他一般具有较大的时间常数和一定的纯滞后时间，且滞后时间比较长，我们知道这样的系统村不利于现代化工业生产自动化水平提高，不利于产品质量和生产效率的提高。但是一般来讲，对这样的

2、系统在工业生产中要求没有超调量或超调量很小，调节时间希望在确定的采样时间内结束（虽然也希望尽快结束过渡过程，但是这是第二位的）。因此超调试主要的设计目标，用一般的控制系统设计方法是不行的，用模拟仪表控制算法效果也欠佳。IBM公司的大林于1968年提出一种针对工业生产过程中含有纯滞后的控制对象的控制算法，即大林算法。它具有良好的效果，采用大林算法的意义在于大林控制算法能在一些具有纯滞后环节的系统中兼顾动静两方面的性能，可做到小超调小稳态误差。控制效果比较理想。对工程实际应用具有很大的意义。1内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

3、第一章钟罩式真空电阻炉1.1钟罩式真空电阻炉钟罩式真空电阻炉所谓钟罩式系指炉膛位于工作台面以上，钟罩可以升降，由侧面装卸工件，所以又称侧装式。图1-1所示为双位钟罩式真空炉。这种型式的炉子其加热器有两种安装方式：一种是装在钟罩内，随钟罩升降，这时，固定在炉盖上的电极汇流排5也要随盖运动。另一种是固定在静止的台面板上，电极汇流排需从机架下方引入。钟罩式真空电阻炉的基本参数见表1-1所示。图1-1双位钟罩式真空电阻炉1-机架；2-真空系统；3-观察孔；4炉体；5-汇流排；6-电气部分；7-变压器；8-升降机构。2内蒙古工业大

4、学本科毕业设计说明书表1-1钟罩式真空电阻炉的基本参数（SJ861-74）最高温度炉膛尺寸热态额定功率及相恒温区尺寸及（℃）（工位�直径真空度数温差�高）（毫米�汞功率相数恒温温差（毫米）柱）（千区尺瓦）寸（℃）（沿高度方向）（毫米）102�f200�30010003100�20-51�10152�f250�350152�f200�30013003100�20-51�10202�f250�3501.2钟罩式真空电阻炉的结构1.2.1钟罩式真空电阻炉的隔热屏隔热屏是一种炉衬形式，常用于周期作业真空电阻炉，其特点是热惯性很小

5、而透热性很大。不仅能快速升温或冷却，而且还能提高上限炉温并允许在高真空状态下工作，但其热损耗要大两倍多。本设计采用的隔热屏为金属隔热屏。1.隔热屏的结构隔热屏一般内顶屏、侧屏和底屏三部分组成，构成圆筒形空间(见图1-2)，三者布置要便于进出料和遮住能直接辐射出热量的缝隙。3内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图1-2金属隔热屏1-钼片；2-不锈钢片；3-钼垫圈；4-钼螺杆；5-套筒屏与屏的间隔由支持杆和套筒保证。支持杆即铜螺杆4的截面积应很小，以减少导热损失。屏上通孔与支持杆间应留足够的间隙，因为工作时内层屏的伸长较外层屏大

6、，如间隙不足，支持杆受到很大的剪力易损坏。1）本设计中钟罩式真空电阻炉的隔热屏为5层。2）本设计中钟罩式真空电阻炉的隔热屏的厚度为0.4毫米。3）本设计中钟罩式真空电阻炉的隔热屏的层间距离8毫米。1.2.2钟罩式真空电阻炉的加热器钟罩式真空电阻炉即受控对象最高工作温度为600℃，炉膛结构如图1-2所示，炉膛尺寸见表1-2所示，隔层隔热屏的温度和黑度见表1-3所示，加热零件最大尺寸为j50�75毫米，额定功率P为15KW，工作电压220V，加热器为笼状，电热体采用f2到U型钼丝，如图1-4（a），所示内电极为整环，外电极为

7、两个半环，如图1-4（b)所示，图1-4（c）为接线原理图。4内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图1-3钟罩式真空电阻炉炉膛结构简图表1-2炉膛结构材料尺寸加热器隔热屏内炉壳第一层第二层第三层第四层第五层材料钼丝钼不锈钢不锈钢不锈钢不锈钢A3直径（毫250285300310320330360米）高度（毫400470475480485490540米）表面积0.3140.420.4450.4660.4870.570.6122（米）表1-3隔层隔热屏的温度和黑度工作温T0T1T2T3T4T5T6度（℃）1400120010509

8、5085065080黑度e0e1e2e3e4e5e6（e）0.1780.1530.50.40.40.30.355内蒙古工业大学本科毕业设计说明书图1-4钼丝加热器结构简图1.2.3钟罩式真空电阻炉的水冷电极本设计中被控对象采用的水冷电极为纯金属的，水冷电极(包括紫铜导电杆与紫铜集电环)是将电流引入给电热体的一种装置。