大型立式淬火爐溫度分布參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)研究.pdf

1、大型立式淬火爐是大型高強(qiáng)度鋁合金構(gòu)件熱處理的關(guān)鍵裝備，這些構(gòu)件是大型航空航天器的重要組成部分。本文針對(duì)大型立式淬火爐的傳熱特點(diǎn)研究其溫度分布參數(shù)控制系統(tǒng)的參數(shù)辨識(shí)算法，滿足了大型航空航天構(gòu)件的高難度淬火工藝要求。 溫度是大型航空航天構(gòu)件淬火熱處理工藝的關(guān)鍵指標(biāo)，大型立式淬火爐體積龐大，爐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種熱交換方式并存，爐內(nèi)溫度分布呈分布參數(shù)特性，實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)溫度在大空間范圍內(nèi)的高精度高均勻性控制難度很大。如果控制系統(tǒng)參數(shù)不準(zhǔn)確，會(huì)使

2、得爐溫控制精度低，溫度出現(xiàn)過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象，爐溫過(guò)高會(huì)造成構(gòu)件過(guò)燒，過(guò)低則不能滿足構(gòu)件質(zhì)量要求。因此，為了獲得大型立式淬火爐溫度控制的高精度和高均勻性，保證構(gòu)件質(zhì)量，需要辨識(shí)系統(tǒng)參數(shù)。 正交函數(shù)逼近法在很大程度上能夠保證分布參數(shù)模型的空間分布特性，而且具有計(jì)算量小，逼近精度高，算法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在以塊脈沖函數(shù)為基函數(shù)，利用正交函數(shù)變換將由偏微分方程描述的分布參數(shù)系統(tǒng)控制模型轉(zhuǎn)化為矩陣代數(shù)方程的基礎(chǔ)上，根據(jù)遞推最小二乘原理推導(dǎo)出大型

3、立式淬火爐溫度分布參數(shù)系統(tǒng)的參數(shù)在線辨識(shí)算法。辨識(shí)過(guò)程中充分考慮了大型立式淬火爐溫度分布參數(shù)系統(tǒng)模型邊界條件和初始條件的影響，提高了參數(shù)辨識(shí)精度。在MATLAB軟件平臺(tái)上對(duì)大型立式淬火爐溫度分布參數(shù)系統(tǒng)控制模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得出了空間步長(zhǎng)和時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)參數(shù)辨識(shí)精度影響的特性。仿真結(jié)果表明該參數(shù)辨識(shí)算法是有效的，參數(shù)辨識(shí)精度在8％以內(nèi)，并且保持了系統(tǒng)的空間分布特性，算法計(jì)算量小，能夠滿足大型立式淬火爐溫度分布參數(shù)系統(tǒng)的