箱式电炉被控对象的特点和控制任务

    箱式电炉是一种工厂热加工设备，广泛用于实验室和小件产品的生产，为典型的工业过程控制对象。箱式炉由炉体和电控两部分组成，炉体部分在前面已讲述。传统的电加热熔炼炉、保温炉以电阻作为加热元件，其优点是控制简单，但热效率低、能耗高、熔化速度慢、控制精度低。近年来出现的以硅碳棒为加热元件的电加热炉，具有控制精度高、稳定性强、操作简便等优点，因此其应用较为广泛。控制任务是将炉膛内的温度控制在给定值的附近，误差允许范围为不大于±5℃。

热处理加热炉具有非线性以及时变的特点，炉门的打开与闭合、环境温度的变化以及电网电压的波动等都会影响其控制过程。对于温度的调节，通常采用的方法是传统的FID控制，但是这种方法需要对Kp ,Xi，和KD等参数进行调节和整定直至其有较好的控制性能为止。这是一项极其繁琐的工作，消耗时间长，常常需要经验丰富的操作员极有耐心地进行手动操作。生产规模的扩大以及控制精度的高要求使得现有的温度控制系统已经很难满足生产工艺的需求。而模糊控制技术为该领域提供了一种有效的解决方法。箱式炉热电偶将测量所得到的电炉内部的温度值转换为电流值，经模糊控制器，输出移向控制信号，有效地控制可控硅的导通角，进而控制硅碳棒的平均加热功率，使炉膛内的温度保持恒温。

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