基于自适应控制的电磁加热系统

2012年03月26日14:31:30 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

尤　波，宁继超，贾德利，张天勇
哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨

摘　　　要：针对目前市场上的农用薄膜机组，研制数字化频率跟踪电磁加热系统，改变传统的铸铝片加热方式为电磁感应的内部加热方式，大大地节约了电能，缩短了生产周期。由于加热过程的大时滞、难以建立数学模型等特性造成电磁加热过程机组温度控制困难，提出一种带有可调整参数的自适应控制方法，应用内模原理进行参数整定，克服原自适应算法的不足，并给出了详细的仿真结果。仿真和应用结果表明，该控制方法简单易行，有较好的鲁棒性，适用于控制具有大滞后的系统，能较好地控制加热系统温度，为解决工业生产中的大时滞问题提供了一种有效方法。

关　键　词：电磁加热；内模原理；自适应控制

１　引　言
随着农用塑料薄膜的大量使用，常用的塑料加工工艺也越来越受到重视，但传统的铸铝片加热方式却存在着热损失大、热效率低，注塑机工作环境温度过高、使用寿命短、维修量大、废品率高等缺点，导致了整个塑料加工行业能源浪费极其严重［１］。鉴于此本文研制了数字化频率跟踪电磁加热系统，该技术为电磁感应的内部加热方式，表面温度低，热量散失小，缩短了机组预热时间。然而加热过程是一种复杂的工业过程，其动态特性具有滞后大、惯性大、干扰强和非线性等典型特点，难以建立精确数学模型，从而一些常规的控制方法难以达到理想的控制效果［２４］。本文针对电磁加热过程的特性，提出了一种带有３个可调参数的自适应控制方法，基于内模原理［５］对自适应控制器的３个参数进行整定，将内模控制器等效成一个ＰＩＤ反馈控制器，对应于自适应控制器即可变换得出带有参数的自适应控制器。３个参数的引入可消除系统中大滞后的不良影响，对过程和环境的不确定性具有一定的适应能力，在大滞后过程控制中可获取较好的控制效果。

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