優化變參數PID的真空釬焊爐溫度控制

 優化變參數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典型的非線性、時滯、慣性和耦合的控制問題,常規的PID控制很難實現對釬焊溫度的精確控制,就此采用自適應粒子群優化算法(APSO)辨識和優化預測模型及控制器的PID控制參數,解決了真空釬焊爐釬焊溫度精確控制的問題;仿真比較和應用結果表明,控制方法優于傳統的PID控制系統,并具有良好的可靠性、適應性和魯棒性。

　真空釬焊是隨著精密機械制造、石油化工、航天、國防等尖端工業發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,雖然已經有許多有關真空釬焊爐建模、優化和控制的研究,但這些研究主要都是基于傳統的PID溫度控制方法,而實際中各熱區溫度是具有非線性、時滯、慣性和耦合作用的過程,傳統的PID控制方法無法實現精確的釬焊溫度控制,因此,為了實現精確的釬焊溫度控制,必須對原有的傳統PID溫度控制進行改進。

　PID控制在工業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中,采用PID控制策略來控制三組加熱絲所在溫區的溫度;但是,PID的參數整定是一個復雜的尋優過程,在工程應用過程中多采用經驗法、試湊法等,而對于像真空釬焊爐這樣的非線性控制對象,采用常規的整定方法既費時又費資,而且也得不到最佳的整定結果,即使得到結果往往也不是全局最優解。結合釬焊爐溫度精確控制的工程需要,以預測的真空釬焊爐溫度控制模型為基礎,采用APSO算法,對預測模型的參數進行辨識與優化,對PID參數進行在線整定,實現對真空釬焊溫度的變參數PID控制,經實際運行表明,此方法具有很好的控制效果。