箱式电阻炉及温控系统结构设计

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1、黄河科技学院毕业设计（论文）第44页毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）

2、的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　黄河科技学院毕业设计（论文）第44页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

3、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　　　　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：年月日黄河科技学院毕业设计（论文）第44页黄河科技学院毕业设计（论文）第44页黄河科技学院毕业设计（论文）第44页1绪论箱式电阻炉是工业生产中应用的

4、利用电热效应产生的热量加热或熔化物料的设备，通常由炉体和配套的机电装置组成。工业电阻炉种类繁多，应用广泛，按电热方式不同，可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉、介质（微波）加热设备等几大类。而每一类还可根据加热方式、炉体结构特点、物料输送方式、操作方式、电源特点、加热用途、炉内气氛与介质的不同等等分成许多小类。箱式电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热或熔化物料的一类电炉。影响箱式电阻炉加工质量的一个重要因素就是电阻炉的温度控制的精度，所以，温度控制是箱式电阻炉设备的制造之中的重中之重。1.1箱式电阻炉温度控制方法的应用现状当前，自动化装置己成为现代生产过程

5、的重要组成部分，自动化装置是保证生产过程正常进行的重要因素和条件，生产过程自动化的程度己成为衡量工业企业现代化水平的一个重要标志。电阻炉温度控制方法也不例外是一个自动化控制的方式，使电阻炉的温度控制精度更高，使热加工质量更好。1.1.1箱式电阻炉控温系统的常规结构及方法目前，箱式工业电阻炉的自动化水平较低，在控制方法上很多还停留在简单控制水平上。由于小型箱式电阻炉一般应用在实验或小容量用炉的场合，这种电阻炉在设计方面满足了惯性小、非线性弱的控制要求、同时在应用过程中的扰动也比较少、动态参数时变性不大、因此，PID控制器足以满足这种电阻炉控温系统的要求。尤其工业发达国家生产的

6、PID温度控制器，以及一些国内采用引进技术而生产的模拟PID控制器，都得到了广泛的应用[1]。与小容量箱式电阻炉相比黄河科技学院毕业设计（论文）第44页大容量工业电阻炉最大的特点是具有大惯性、大延迟，当出现超调严重时，有可能引起系统的不稳定，甚至超过安全线，从而危及设备与生产安全。由于在生产中还要满足不同生产过程的要求，需要动态的改变炉内温度、加热试样的品种、及相应加热试样的速度等，这使得电阻炉对象参数扰动频繁，造成了大容量电阻炉控制的复杂性、困难性。而常规PID控制对这种对象达不到理想的控制效果。这就要求必须根据大容量电阻炉的结构及动态特性提出新的控制策略[2-3]。在新

7、兴工业电阻炉温控方法的研究方面，很多学者做了大量的研究。例如各种模糊技术在电阻炉温度控制中的成功应用，及神经网络在对电的这种灵活性，使得它已成为当前解决复杂被控对象的优先选择[4-6]。包钢无缝厂环形加热炉即采用了复合模糊控制与PID调节相结合方法，解决了加热炉燃烧热值波动、阀线性不好和大惯性的难题。1.1.2箱式电阻炉应用特点随着电力工业的发展，箱式电阻炉得到了大规模的工业的应用。在20世纪末，为适应工业(特别是材料工业)发展的需要，电阻炉又得到快速发展。它除应用于材料工业外，还广泛应用于机械工业、化学工业、建筑