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非氧化物陶瓷材料微波烧结自动化装置的研究

丁忠军  
【摘要】:微波烧结技术是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量,材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法,它具有烧结温度低、烧结时间短、能源利用率和加热效率高、安全卫生无污染等优点。是快速制备高质量的新材料和制备具有新的性能的传统材料的重要技术手段。 本文论述了非氧化物陶瓷材料微波烧结制备的工艺要求,以及根据工艺要求而进行的连续自动化烧结制备系统的设计。简单论述了几种常用烧结腔的特点,进行了烧结腔体的设计选型;详细分析了微波烧结材料温度测量的难点,在微波温度场研究的基础上,提出了基于泛布尔代数的微波烧结材料软测量的理论方法和设计思想,建立了基于神经网络的软测量模型。 分析了Lab VIEW图形化语言的特点和优点,论述了在Lab VIEW平台上进行测控系统的软件设计的方法,主要包括串口通信,调用MATLAB进行数据分析处理,以及基于显示控件子Ⅵ的动态交互界面设计。 简单地阐述了基于软测量的推断控制的理念,详述了泛逻辑控制算法的理论体系和泛逻辑模糊智能控制器基于工况的变结构控制特点。通过仿真验证了泛逻辑模糊智能控制器在复杂过程控制系统中的有效性。结合推断控制系统对参数检测精度的要求,论述了运用DSPBuilder设计的基于FPGA的硬件滤波器流程和方法,分析了计算机控制系统的干扰源,进行了具体的抗干扰技术设计。 通过计算机仿真实验,系统运动比较平稳,过程参数的测控精度较高。软件界面友好,操作方便。


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