优化变参数PID的真空钎焊炉温度控制

 优化变参数PID的真空钎焊炉温度控制

　真空钎焊炉钎焊温度的精确控制是一个典型的非线性、时滞、惯性和耦合的控制问题,常规的PID控制很难实现对钎焊温度的精确控制,就此采用自适应粒子群优化算法(APSO)辨识和优化预测模型及控制器的PID控制参数,解决了真空钎焊炉钎焊温度精确控制的问题;仿真比较和应用结果表明,控制方法优于传统的PID控制系统,并具有良好的可靠性、适应性和鲁棒性。

　真空钎焊是随着精密机械制造、石油化工、航天、国防等尖端工业发展起来的一种替代原有盐浴钎接的无损焊接方法。由于钎接工件的性能参数和精度要求很高,因此真空钎焊温度的精确控制非常重要。在钎焊温度的控制方面,近年来,虽然已经有许多有关真空钎焊炉建模、优化和控制的研究,但这些研究主要都是基于传统的PID温度控制方法,而实际中各热区温度是具有非线性、时滞、惯性和耦合作用的过程,传统的PID控制方法无法实现精确的钎焊温度控制,因此,为了实现精确的钎焊温度控制,必须对原有的传统PID温度控制进行改进。

　PID控制在工业控制中是一种最基本、最常用的控制策略。因此,在真空钎焊炉的温度控制系统中,采用PID控制策略来控制三组加热丝所在温区的温度;但是,PID的参数整定是一个复杂的寻优过程,在工程应用过程中多采用经验法、试凑法等,而对于像真空钎焊炉这样的非线性控制对象,采用常规的整定方法既费时又费资,而且也得不到最佳的整定结果,即使得到结果往往也不是全局最优解。结合钎焊炉温度精确控制的工程需要,以预测的真空钎焊炉温度控制模型为基础,采用APSO算法,对预测模型的参数进行辨识与优化,对PID参数进行在线整定,实现对真空钎焊温度的变参数PID控制,经实际运行表明,此方法具有很好的控制效果。