基于自適應控制的電磁加熱系統(tǒng)

尤　波，寧繼超，賈德利，張?zhí)煊?br /> 哈爾濱理工大學自動化學院，黑龍江哈爾濱

摘　　　要：針對目前市場上的農(nóng)用薄膜機組，研制數(shù)字化頻率跟蹤電磁加熱系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)的鑄鋁片加熱方式為電磁感應的內(nèi)部加熱方式，大大地節(jié)約了電能，縮短了生產(chǎn)周期。由于加熱過程的大時滯、難以建立數(shù)學模型等特性造成電磁加熱過程機組溫度控制困難，提出一種帶有可調(diào)整參數(shù)的自適應控制方法，應用內(nèi)模原理進行參數(shù)整定，克服原自適應算法的不足，并給出了詳細的仿真結果。仿真和應用結果表明，該控制方法簡單易行，有較好的魯棒性，適用于控制具有大滯后的系統(tǒng)，能較好地控制加熱系統(tǒng)溫度，為解決工業(yè)生產(chǎn)中的大時滯問題提供了一種有效方法。

關　鍵　詞：電磁加熱；內(nèi)模原理；自適應控制

１　引　言
隨著農(nóng)用塑料薄膜的大量使用，常用的塑料加工工藝也越來越受到重視，但傳統(tǒng)的鑄鋁片加熱方式卻存在著熱損失大、熱效率低，注塑機工作環(huán)境溫度過高、使用壽命短、維修量大、廢品率高等缺點，導致了整個塑料加工行業(yè)能源浪費極其嚴重［１］。鑒于此本文研制了數(shù)字化頻率跟蹤電磁加熱系統(tǒng)，該技術為電磁感應的內(nèi)部加熱方式，表面溫度低，熱量散失小，縮短了機組預熱時間。然而加熱過程是一種復雜的工業(yè)過程，其動態(tài)特性具有滯后大、慣性大、干擾強和非線性等典型特點，難以建立精確數(shù)學模型，從而一些常規(guī)的控制方法難以達到理想的控制效果［２�玻矗荨１疚尼槍﹄姶偶訜徇^程的特性，提出了一種帶有３個可調(diào)參數(shù)的自適應控制方法，基于內(nèi)模原理［５］對自適應控制器的３個參數(shù)進行整定，將內(nèi)模控制器等效成一個ＰＩＤ反饋控制器，對應于自適應控制器即可變換得出帶有參數(shù)的自適應控制器。３個參數(shù)的引入可消除系統(tǒng)中大滯后的不良影響，對過程和環(huán)境的不確定性具有一定的適應能力，在大滯后過程控制中可獲取較好的控制效果。

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