CN111663032B - 一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法 - Google Patents

一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111663032B
CN111663032B CN202010483648.4A CN202010483648A CN111663032B CN 111663032 B CN111663032 B CN 111663032B CN 202010483648 A CN202010483648 A CN 202010483648A CN 111663032 B CN111663032 B CN 111663032B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron core
disturbance rejection
active disturbance
control system
fuzzy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010483648.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111663032A (zh
Inventor
董威威
王君璇
王书光
王祥军
胡柳亮
虞璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Zhaojing Electrical Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Zhaojing Electrical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Zhaojing Electrical Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Zhaojing Electrical Technology Co ltd
Priority to CN202010483648.4A priority Critical patent/CN111663032B/zh
Publication of CN111663032A publication Critical patent/CN111663032A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111663032B publication Critical patent/CN111663032B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

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***是否出错，若出错，则转换PID控制***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***，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***，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

一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法
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***是否出错，若出错，则转换PID控制***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***，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***，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***，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***，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***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***，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***，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***，在其中一套控制***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***是否出错，若出错，则转换PID控制***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***，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：
Figure 705959DEST_PATH_IMAGE002
扩张状态观测器：
Figure 623100DEST_PATH_IMAGE004
非线性状态误差反馈控制率：
Figure 340520DEST_PATH_IMAGE006
退火炉设定温度
Figure 735729DEST_PATH_IMAGE008
,根据安排过渡过程公式计算跟踪微分的两个输出变量
Figure 550102DEST_PATH_IMAGE010
，和
Figure 310247DEST_PATH_IMAGE012
；
通过多个温度传感器测量不同区域温度，取其平均值，设其反馈温度为
Figure 577281DEST_PATH_IMAGE014
，结合上述获得的补偿系数的值
Figure 776181DEST_PATH_IMAGE016
，根据扩张状态观测器公式计算出三个输出变量
Figure 382743DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 376106DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 68119DEST_PATH_IMAGE022
;
计算出误差值
Figure 805131DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 328516DEST_PATH_IMAGE026
，根据非线性状态误差反馈控制率公式计算出输出控制量
Figure 696043DEST_PATH_IMAGE028
。
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***，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***，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***，在其中一套控制***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)

1.一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1：判断自抗扰控制***是否出错，若出错，则转换为PID控制***并进行步骤2，若没出错，则进行步骤2；
步骤2：判断需退火铁芯总质量M是否超过上限；
步骤3：将所述退火铁芯总质量输入到语言变量的模糊论域中；
步骤4：获得模糊控制表；
步骤5：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；
步骤6：对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；
步骤7：选用自抗扰控制***，将所述第二输出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***，将所述第二输出语言变量输入PID控制模块中，输出KP、KI、KD的值；
所述自抗扰控制***算法为：
跟踪微分器：
Figure 706097DEST_PATH_IMAGE001
扩张状态观测器：
Figure 154396DEST_PATH_IMAGE002
非线性状态误差反馈控制律：
Figure 340658DEST_PATH_IMAGE003
其中，退火炉设定温度
Figure 532604DEST_PATH_IMAGE004
，根据安排过渡过程公式计算跟踪微分的两个输出变量
Figure 2769DEST_PATH_IMAGE005
，和
Figure 497335DEST_PATH_IMAGE006
；
通过多个温度传感器测量不同区域温度，取其平均值，设其反馈温度为
Figure 29948DEST_PATH_IMAGE007
，结合上述获得的补偿系数的值
Figure 153149DEST_PATH_IMAGE008
，根据扩张状态观测器公式计算出三个输出变量
Figure 618766DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 18654DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 694355DEST_PATH_IMAGE011
；
计算出误差值
Figure 228104DEST_PATH_IMAGE012
，
Figure 158014DEST_PATH_IMAGE013
，根据非线性状态误差反馈控制率公式计算出输出控制量
Figure 509230DEST_PATH_IMAGE014
。
2.根据权利要求1所述的一种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、熟练工人请教得到，结果更加可靠。
4.根据权利要求1所述的一种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）。
CN202010483648.4A 2020-06-01 2020-06-01 一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法 Active CN111663032B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010483648.4A CN111663032B (zh) 2020-06-01 2020-06-01 一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010483648.4A CN111663032B (zh) 2020-06-01 2020-06-01 一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111663032A CN111663032A (zh) 2020-09-15
CN111663032B true CN111663032B (zh) 2022-02-18

Family

ID=72385440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010483648.4A Active CN111663032B (zh) 2020-06-01 2020-06-01 一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111663032B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103401501A (zh) * 2013-04-15 2013-11-20 湖南大学 一种基于模糊自抗扰控制的pmsm伺服***控制方法
CN104808708A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 重庆工商职业学院 一种炉温度控制***中模糊pid参数自整定的方法及***
CN105577058A (zh) * 2015-12-28 2016-05-11 江苏大学 基于新型模糊自抗扰控制器的五相容错永磁电机速度控制方法
CN105717788A (zh) * 2016-04-13 2016-06-29 中国科学院光电技术研究所 一种基于模糊pid的快速反射镜自抗扰控制***
CN108376006A (zh) * 2018-02-27 2018-08-07 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种退火炉参数自整定温度控制方法
CN110597052A (zh) * 2019-09-24 2019-12-20 武汉理工大学 面向快速动态响应的燃料电池空气供给控制器及控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10809780B2 (en) * 2017-03-13 2020-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Active disturbance rejection based thermal control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103401501A (zh) * 2013-04-15 2013-11-20 湖南大学 一种基于模糊自抗扰控制的pmsm伺服***控制方法
CN104808708A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 重庆工商职业学院 一种炉温度控制***中模糊pid参数自整定的方法及***
CN105577058A (zh) * 2015-12-28 2016-05-11 江苏大学 基于新型模糊自抗扰控制器的五相容错永磁电机速度控制方法
CN105717788A (zh) * 2016-04-13 2016-06-29 中国科学院光电技术研究所 一种基于模糊pid的快速反射镜自抗扰控制***
CN108376006A (zh) * 2018-02-27 2018-08-07 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种退火炉参数自整定温度控制方法
CN110597052A (zh) * 2019-09-24 2019-12-20 武汉理工大学 面向快速动态响应的燃料电池空气供给控制器及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111663032A (zh) 2020-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109062053B (zh) 一种基于多变量校正的脱硝喷氨控制方法
CN106765052B (zh) 一种电站锅炉蒸汽温度的智能计算预测控制方法
Li et al. Offset-free fuzzy model predictive control of a boiler–turbine system based on genetic algorithm
CN107515598A (zh) 基于多参数动态矩阵控制的火电机组分布式协调控制***
CN104199299B (zh) 燃气轮机负荷调节性能的多变量受限广义预测控制方法
CN109491248B (zh) 基于rbf-arx模型和拉盖尔函数的磁悬浮球位置预测控制方法
CN111413865B (zh) 一种扰动补偿的单回路过热汽温自抗扰控制方法
CN116700393A (zh) 一种基于模糊控制的反应釜温度控制方法
Ren et al. Feedforward feedback pitch control for wind turbine based on feedback linearization with sliding mode and fuzzy PID algorithm
CN110673482A (zh) 一种基于神经网络预测的电站燃煤锅炉智能控制方法和***
CN109062030A (zh) 基于拉盖尔函数模型的火电单元机组负荷预测pid控制方法
CN113885328A (zh) 一种基于积分强化学习的核电功率跟踪控制方法
CN111663032B (zh) 一种非晶铁芯退火炉自抗扰温度控制方法
CN104155876B (zh) 一种pid控制器的分离实现方法
Chavan et al. Implementation of fuzzy logic control for FOPDT model of distillation column
Yang et al. Research and practice of neural network PID process control algorithm based on offshore oil and gas platform
CN113110033A (zh) 一种基于模糊pid算法ashp集热控制***
Kim et al. A model predictive functional control based on proportional-integral-derivative (PID) and proportional-integral-proportional-derivative (PIPD) using extended non-minimal state space: Application to a molten carbonate fuel cell process
Chen et al. Variable discourse of universe fuzzy-PID temperature control system for vacuum smelting based on PLC
CN106610588B (zh) 一种串级预测控制***及方法
Duan et al. Optimal design of time‐varying parameter fractional order controller using ameliorated gazelle optimization algorithm
CN112947049B (zh) 一种针对滞后特性对象的火电机组控制方法、***及介质
CN103064286A (zh) 一种工业过程的控制方法与设备
CN115877811B (zh) 流程工艺处理方法、装置及设备
He et al. PID auto-tuning controller design via fuzzy logic

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant