基于迭代學(xué)習(xí)控制的鋼管感應(yīng)加熱溫度控制研究.pdf

1、感應(yīng)加熱技術(shù)基于電磁感應(yīng)原理，利用渦流效應(yīng)在工件內(nèi)部生成熱源對工件進行加熱，它具有效率高、清潔和加熱速度快等特點，已經(jīng)成為金屬熱處理工藝中的主要加熱技術(shù)。目前我國中頻電源設(shè)備在大功率、可靠性等方面已經(jīng)與國際頂尖水平比較接近，而在加熱工件高精度溫度控制技術(shù)方面，與國際頂尖水平相比還有較大差距，控溫技術(shù)的落后，導(dǎo)致工件成品的質(zhì)量不高，這一點在高端鍛件、熱連軋生產(chǎn)中顯得尤為突出。
　　本文重點研究的是穿透式鋼管感應(yīng)加熱過程的溫度控制問題

2、，具體是針對某新材料廠鋼管表面涂覆工藝要求，利用感應(yīng)加熱技術(shù)將鋼管加熱到900℃左右，從而讓防腐材料粘結(jié)在鋼管表面。本文主要研究工作和成果如下：
　　（1）感應(yīng)加熱機理建模：將鋼管分段分層，劃分成更小的圓環(huán)單元，將渦流作為鋼管的內(nèi)熱源，對鋼管進行熱力學(xué)建模，主要考慮熱傳導(dǎo)作用，將熱輻射作為擾動。以電源功率為輸入、鋼管各段表面溫度為輸出，推導(dǎo)了系統(tǒng)的狀態(tài)方程。結(jié)果顯示，該系統(tǒng)可簡化為線性時變系統(tǒng)，其中只有輸入矩陣是時變的。
　

3、?。?）模型整定與驗證：通過具體實驗對模型中的相關(guān)參數(shù)進行整定，將仿真結(jié)果與實際結(jié)果對比，表明該模型精度較高，為后續(xù)控制方案提供可靠基礎(chǔ)。
　?。?）迭代學(xué)習(xí)控制方法研究：鑒于鋼管涂覆工藝感應(yīng)加熱過程具有重復(fù)性，而且只有終端溫度可測的特殊工況，本文首次將迭代學(xué)習(xí)控制引入到感應(yīng)加熱溫控當(dāng)中。研究了二次型優(yōu)化性能指標的端部迭代學(xué)習(xí)控制算法在無約束條件和有約束條件下的處理方式。鑒于可變目標溫度的需求，進一步提出了一種改進的迭代學(xué)習(xí)算法，