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基于蚁群算法与OPC技术的真空烧结炉温控系统

王莹  
【摘要】:中国是世界硬质合金产品第一生产大国,但我国的大部分产品属于普通低档类,高技术含量与高附加值的产品占市场份额极少,且质量与国外同行相比有一定的差距。如何提高产品质量、增加技术含量无疑成为我国硬质合金行业向高端产品发展的趋势。真空烧结是硬质合金生产的关键工序,在烧结过程中,炉温控制是硬质合金产品质量的关键。炉温必须按照产品的工艺升温曲线进行控制,并对跟踪误差和超调量有严格的指标要求。 真空炉的动态特性具有非线性、时变性、不确定性和大滞后等特点,难以建立精确的数学模型,采用传统的PID(比例-积分-微分)控制方法难以解决硬质合金烧结炉的温度控制问题。论文给出了一种基于蚁群算法的不完全微分PID控制器对炉温进行控制的方案。蚁群算法本质上是一种概率搜索算法,该算法鲁棒性强,有良好的并行机制,通过信息素的局部更新和全局更新,最终获得最优解。PID控制效果的好坏完全取决于其参数的整定,该方案利用蚁群算法最优求解的这一特点,实现PID参数优化,同时利用OPC技术,实现上位机与PLC之间的实时数据交换,从而达到在线优化和远程监控。 试运行表明,温度跟踪误差满足工艺指标要求,该温控系统比原有的温控系统在性能上有较明显提高。


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