BP神经网络在中频感应加热电源的应用研究.pdf

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1、学校代码10530学号200911071571分类号TM315密级硕士学位论文BP神经网络在在中频感应加热电源在中频感应加热电源的应用研究学学学位位位申申申请请请人人人张雪莉指指指导导导教教教师师师蔡罗强高级工程师学学学院院院名名名称称称信息工程学院学学学科科科专专专业业业电气工程研研研究究究方方方向向向新型电力电子变换技术及应用二零一二年五月二十八日ApplicationResearchofBPNeuralNetworkAlgorithmonInductionHeatingbasedonMid-frequencyPowerSupplySourceCandidateZha

2、ngXueliSupervisorSeniorEngineerCaiLuoqiangCollegeCollegeofInformationEngineeringProgramElectricalengineeringSpecializationNewenergypowergenerationsystemandtechniqueDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversitythDateMay,28,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中

3、特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要目前在金

4、属加热行业中，越来越多的感应加热电源取代了传统的加热炉，多年的生产经验告诉我们，传统的加热炉已经不适应现代工业的发展需求，因其暴露的弊端：污染环境、能源利用率低、生产设备投资较大等，所以寻求一种高能源利用率、简单又无污染的加热电源成为迫切需要。“感应加热”是利用电磁场的能量转换来达到加热的目的，这种加热方式加热均匀、加热效率高、无污染、易控制等优势在工业各个行业得到广泛的应用。智能中频感应加热电源用于金属链条的淬火和回火工艺热处理系统集一系列优良品性于一体：友好的人机界面，方便系统的操作及显示、完善的通信系统、系统加热时间快且温度和工件加热时间精度比较高、自动化程度高、有

5、变压器隔离的感应加热设备安全可靠、能源利用率比较低、性能稳定等，推动了当代工业热处理领域生产流水线向前迈进了一大步。本文将“感应加热”应用到链条的淬火和回火热处理工艺设备中，利用西门子S7-200PLC产品对智能中频感应加热电源控制系统进行设计，系统操作方便、控制精确、成本低、运行稳定、节能效果也比较好，满足工业链条的淬火和回火工艺发展对热处理生产的要求。该系统经过在企业的实际应用，验证了系统的实用性、可靠性及灵活性。本文从感应加热的基本原理入手，介绍了链条淬火和回火热处理相关工艺，PLC控制加热系统的设计，PLC的自由端口通讯等方面对整个控制系统进行阐述，其内容主要包括

6、以下几个方面：(1)简单介绍了感应加热的基本原理，感应加热电源的发展历史及状况等；(2)对系统采用的PLC进行了相关介绍，对中频感应加热电源系统设计进行了概述，设计了加热电源，分析并比较了串联型和并联型感应加热电源，简要分析了系统的主电路结构；(3)结合实际，对PLC的硬件和软件做了相关的介绍，采用串级双闭环对系统进行了PI设计，同时对PI算法进行了改进——BP神经网络算法。(4)利用PLC的自由端口通讯，进行PLC与触摸屏的人机界面，使系统操作更易于实现自动化及智能化。关键词：中频感应加热电源；S7-200PLC；串级双闭环控制；BP神经网络算法；人机界面IAbstra

7、ctAsthecurrentsituationofmetalinheating,increasingnumbersofinductionheatingelectricalsourcehavereplacedthetraditionalheater.Byyearsofproductionexperience,thetraditionalheaterhasnotmeettheneedsofmodernindustrialdevelopment,becauseofthedisadvertagesexposedduringthedec