Система управления температурой муфельной электропечи с адаптивным регулятором температуры
Автор: Воронцов Евгений Юрьевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Металлургическая теплотехника и теплоэнергетика
Статья в выпуске: 1 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Представлена модель адаптивной системы управления температурой муфельной электропечи сопротивления (ЭПС) типа МП-2УМ, реализованная в программной среде MATLAB. Основу модели системы составляет блок электропечи, разработанный с использованием данных, полученных в результате эксперимента, проведенного на действующей полупромышленной ЭПС типа МП2-УМ, а также с использованием линейных моделей объектов и дискретной активной идентификации. В модели реализованы ввод исходных данных процесса термообработки и обрабатываемого металла с использованием блока задания температурного режима печи, расчет температуры нагреваемого металла с использованием показаний эффективной температуры печи, определяемой термопарой и температурой пирометра, имитация графиков изменения температуры внутри камеры печи и график изменения коэффициента передачи настройки ПИД-регулятора, тем самым решаются задача оптимального управления тепловыми режимами электропечи по выбранным критериям и задача информационного обеспечения, позволяющая технологу более точно проводить процесс термообработки, предоставляя ему дополнительную информацию, недоступную для прямого измерения. Рассмотрена работа созданной модели системы на примере отжига прутка из сплава технического титана марки ВТ1-0, широко используемого при изготовлении различных изделий, соответствующего жестким требованиям эксплуатационных характеристик. Данная модель также может быть использована для обучения персонала предприятий промышленного металлургического комплекса с целью повышения их квалификации и уровня профессиональной подготовки, а также в учебном процессе для высших учебных заведений.
Настройка, эмулятор, адаптация, электропечь сопротивления, температура
Короткий адрес: https://sciup.org/147232532
IDR: 147232532 | DOI: 10.14529/met190110
Список литературы Система управления температурой муфельной электропечи с адаптивным регулятором температуры
- Лисиенко, В.Г. Математическое моделирование теплообмена в печах и агрегатах / В.Г. Лисиенко, В.В. Волков, А.Л. Гончаров. - Киев: Наук. думка, 1984. - 232 с.
- Карпов, К.А. Особенности применения тренажеров и компьютерного моделирования на предприятиях нефтегазохимического комплекса / К.А. Карпов. - СПб.: Изд-во СПбГЭУ, 2013. - 75 с.
- Пат. 121606 Российская Федерация, МПК G05D23/00. Устройство адаптации регулятора температуры электрической печи сопротивления / Е.Ю. Воронцов, В.Г. Лисиенко, Н.Н. Пономарев; заявитель и патентообладатель Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. - № 2012120757/08; заявл. 18.05.2012; опубл. 27.10.2012.
- Дьяконов, В. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник / В. Дьяконов, В. Круглов. - СПб.: Питер, 2002. - 448 с.
- Дьяконов, В.П. Simulink: Самоучитель / В.П. Дьяконов. - М.: ДМК Пресс, 2013. - 784 с.
- Дьяконов, В.П. Справочник по применению системы PC MatLAB / В.П. Дьяконов. - М.: Физматлит, 1993. - 112 с.
- Алексеев, Е.Р. Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9 / Е.Р. Алексеев, О.В. Чеснокова. - М: НТ Пресс, 2006. - 496 с.
- Абковиц, С. Титан в промышленности / С. Абковиц, Дж. Бурке, Р. Хилц; пер. с англ. В.А. Алексеева; под. ред. С.Г. Глазунова, Л.П. Лужникова. - М.: Оборонгиз, 1957. - 146 с.
- Чесноков, Ю.Н. Проектирование систем регулирования на ПК / Ю.Н. Чесноков, О.А. Гусев; под ред. В.В. Муханова. - Екатеринбург: УГТУ, 1999. - 108 с.
- Самохоцкий, А.И. Технология термической обработки металлов / А.И. Самохоцкий, Н.Г. Парфеновская. - изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1976.
- Теплотехника металлургического производства. В 2 т. Т. 2: Конструкция и работа печей / В.А. Кривандин, В.В. Белоусов, Г.С. Сборщиков и др. - М.: МИСИС, 2001. - 736 с.
- Silva, G.J. PID Controllers for Time-Delay Systems / Guillermo J. Silva, Aniruddha Datta, S.P. Bhattacharyya. - Boston, 2005.
- DOI: 10.1007/b138796
- Лисиенко, В.Г. Улучшение топливоиспользования и управление теплообменом в металлургических печах / В.Г. Лисиенко, В.В. Волков, Ю.К. Маликов. - М.: Металлургия, 1988. - 231 с.
- Сметана, А.З. Автоматическая и автоматизированная настройка регуляторов теплоэнергетических процессов / А.З. Сметана // Теплоэнергетика. - 2004. - № 11. - С. 47-52.
- O'Dwyer, A. PID compensation of time delayed processes 1998-2002: a survey / A. O'Dwyer // Proceedings of the American Control Conference, 4-6 June 2003. - Vol. 2. - P. 1494-1499.