優(yōu)化變參數(shù)PID的真空釬焊爐溫度控制

 優(yōu)化變參數(shù)PID的真空釬焊爐溫度控制

　真空釬焊爐釬焊溫度的精確控制是一個(gè)典型的非線性、時(shí)滯、慣性和耦合的控制問題,常規(guī)的PID控制很難實(shí)現(xiàn)對(duì)釬焊溫度的精確控制,就此采用自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(APSO)辨識(shí)和優(yōu)化預(yù)測(cè)模型及控制器的PID控制參數(shù),解決了真空釬焊爐釬焊溫度精確控制的問題;仿真比較和應(yīng)用結(jié)果表明,控制方法優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制系統(tǒng),并具有良好的可靠性、適應(yīng)性和魯棒性。

　真空釬焊是隨著精密機(jī)械制造、石油化工、航天、國(guó)防等尖端工業(yè)發(fā)展起來的一種替代原有鹽浴釬接的無損焊接方法。由于釬接工件的性能參數(shù)和精度要求很高,因此真空釬焊溫度的精確控制非常重要。在釬焊溫度的控制方面,近年來,雖然已經(jīng)有許多有關(guān)真空釬焊爐建模、優(yōu)化和控制的研究,但這些研究主要都是基于傳統(tǒng)的PID溫度控制方法,而實(shí)際中各熱區(qū)溫度是具有非線性、時(shí)滯、慣性和耦合作用的過程,傳統(tǒng)的PID控制方法無法實(shí)現(xiàn)精確的釬焊溫度控制,因此,為了實(shí)現(xiàn)精確的釬焊溫度控制,必須對(duì)原有的傳統(tǒng)PID溫度控制進(jìn)行改進(jìn)。

　PID控制在工業(yè)控制中是一種最基本、最常用的控制策略。因此,在真空釬焊爐的溫度控制系統(tǒng)中,采用PID控制策略來控制三組加熱絲所在溫區(qū)的溫度;但是,PID的參數(shù)整定是一個(gè)復(fù)雜的尋優(yōu)過程,在工程應(yīng)用過程中多采用經(jīng)驗(yàn)法、試湊法等,而對(duì)于像真空釬焊爐這樣的非線性控制對(duì)象,采用常規(guī)的整定方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)資,而且也得不到最佳的整定結(jié)果,即使得到結(jié)果往往也不是全局最優(yōu)解。結(jié)合釬焊爐溫度精確控制的工程需要,以預(yù)測(cè)的真空釬焊爐溫度控制模型為基礎(chǔ),采用APSO算法,對(duì)預(yù)測(cè)模型的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)與優(yōu)化,對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線整定,實(shí)現(xiàn)對(duì)真空釬焊溫度的變參數(shù)PID控制,經(jīng)實(shí)際運(yùn)行表明,此方法具有很好的控制效果。