CN111663032A - 一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及退火技术领域,尤其涉及一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,包括:判断自抗扰控制系统是否出错,若出错,则转换PID控制系统并进行下一步,若没出错,则进行下一步;判断需退火铁芯总质量是否超过上限,若超过,则取上限值并进行下一步,若没超过,则进行下一步;将退火铁芯总质量输入到语言变量的模糊论域中;获得模糊控制表;根据模糊控制表和输入到模糊论域中的负载情况获得第一输出语言变量;对第一语言变量去模糊化,获得第二输出语言变量;选用自抗扰控制系统,将第二语言变量输入扩张状态观测器模块中,并输出补偿系数b 0值。若选用PID控制系统,将第二语言变量输入PID控制模块中,输出输出KP、KI、KD的值。
Description
技术领域
本发明涉及退火技术领域,尤其涉及一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法。
背景技术
退火是非晶变压器铁芯生产中最重要的一个工序,而加热段又是退火过程中一个重要环节。如何控制铁芯在加热段的温度显得极其重要。目前对于非晶铁芯退火炉温度控制大多是采用PID控制,这种方法简单,便于实现,但是易产生较大的超调,控制精度相对较低,并且参数适用范围小,鲁棒性不足。
发明内容
针对上述现有技术的现状,本发明提供一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,以解决上述技术问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,其特征在于:所述方法包括:
判断自抗扰控制系统是否出错,若出错,则转换PID控制系统并进行下一步,若没出错,则进行下一步;
判断需退火铁芯总质量M是否超过上限;
将所述退火铁芯总质量输入到语言变量的模糊论域中;
获得模糊控制表;
根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的负载情况获得第一输出语言变量;
对所述第一语言变量去模糊化,获得第二输出语言变量;
选用自抗扰控制系统,将所述第二语言变量输入扩张状态观测器模块中,并输出补偿系数b 0值。若选用PID控制系统,将所述第二语言变量输入PID控制模块中,输出KP、KI、KD的值。
通过采用上述技术方案,采用两个控制系统,而其中的自抗扰控制本身具有上升时间短、精度高抗干扰能力强等优点,并改进自抗扰控制系统,使补偿系数采用模糊控制算法进行整定,对不同负载(非晶铁芯)工况施加不同补偿系数,达到更优的控制效果。
进一步设置为,判断所述退火铁芯总质量是否超出预定范围,若超出,则修改为上限值。
通过采用上述技术方案,检测退火铁芯总质量是否超出预定范围,保障系统的正常运行。
进一步设置为,所述模糊控制表为根据实际退火炉退火经验和向专家、熟练工人等请教得到,结果更加可靠。
通过采用上述技术方案,向专家请教,还需要向熟练工人请教,这样可以使模糊控制规则更可靠,从而控制精度更优。
进一步设置为,所述模糊论域中的M的论域(0,1,2,3,4,5,6);b 0的论域(0,1,2,3,4,5,6,7);KP、KI、KD的论域(0,1,2,3,4,5,6,7)。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明提供一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,采用两个控制系统,而其中的自抗扰控制本身具有上升时间短、精度高抗干扰能力强等优点,并改进自抗扰控制系统,使补偿系数采用模糊控制算法进行整定,对不同负载(非晶铁芯)工况施加不同补偿系数,达到更优的控制效果,实现上升时间短、精度高、抗干扰能力强的技术效果。同时,采用两套控制系统,在其中一套控制系统失效时退火仍持续进行,在满足退火技术要求的情况下,减少退火次数,进而可以节约成本。
附图说明
图1为本发明的一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法的流程图;
图2为本发明中自抗扰控制器的结构框图;
图3为本发明中的模糊控制表。
具体实施方式
如图1-图3所示,一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,方法包括:
判断自抗扰控制系统是否出错,若出错,则转换PID控制系统并进行下一步,若没出错,则进行下一步;
判断需退火铁芯总质量M是否超过上限,若超过,则取上限值并进行下一步,若没超过,则进行下一步;
将退火铁芯总质量输入到语言变量的模糊论域中,假设M的论域中的等级为4;
获得模糊控制表;
根据模糊控制表和输入到模糊论域中的负载情况获得输出第一语言变量为MB;
对第一语言变量去模糊化,获得第二输出语言变量;
将第二语言变量的值输入扩张状态观测器模块中,获得补偿系数b 0=B;
若选用PID控制系统,对语言变量去模糊化,获得参数KP=P、KI=I、KD=D;将控制器参数输入PID控制模块中。
自抗扰控制器基本算法:
跟踪微分器:
扩张状态观测器:
非线性状态误差反馈控制率:
其中自抗扰控制器的参数按照传统自抗扰控制器参数整定规则进行。
本实施例的实施原理为:采用两个控制系统,而其中的自抗扰控制本身具有上升时间短、精度高、抗干扰能力强等优点,并改进自抗扰控制系统,使补偿系数采用模糊控制算法进行整定,对不同负载(非晶铁芯)工况施加不同补偿系数,达到更优的控制效果,实现上升时间短、精度高、抗干扰能力强的技术效果。同时,采用两套控制系统,在其中一套控制系统失效时,退火仍持续进行,在满足退火技术要求的情况下,减少退火次数,进而可以节约成本。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行同等替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。
Claims (4)
1.一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,其特征在于:所述方法包括:
判断自抗扰控制系统是否出错,若出错,则转换PID控制系统并进行下一步,若没出错,则进行下一步;
判断需退火铁芯总质量M是否超过上限;
将所述退火铁芯总质量输入到语言变量的模糊论域中;
获得模糊控制表;
根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的负载情况获得第一输出语言变量;
对所述第一语言变量去模糊化,获得第二输出语言变量;
选用自抗扰控制系统,将所述第二语言变量输入扩张状态观测器模块中,并输出补偿系数b 0值。若选用PID控制系统,将所述第二语言变量输入PID控制模块中,输出KP、KI、KD的值。
2.根据权利要求1所述的一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,其特征在于:判断所述退火铁芯总质量是否超出预定范围,若超出,则修改为上限值。
3.根据权利要求1所述的一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,其特征在于:所述模糊控制表为根据实际退火炉退火经验和向专家、熟练工人等请教得到,结果更加可靠。
4.根据权利要求1所述的一种新型非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法,其特征在于:所述模糊论域中的M的论域(0,1,2,3,4,5,6);b 0的论域(0,1,2,3,4,5,6,7);KP、KI、KD的论域(0,1,2,3,4,5,6,7)。
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