内热式多级连续真空炉稳态温度场建模研究

发布时间：2020-05-25 05:21

【摘要】：内热式真空炉具有能源消耗低,环境友好型,产品质量高等优点而广泛应用于二元合金的分离,未来的发展空间庞大,是研制新型高科技材料和有色冶金的重要工具。但真空炉工作时,内部温度过高,温度难以精确测量,温度场分布模型不清晰,从而无法提出效率最优的设计方案。针对效率的提升,需要研究在稳态温度下,真空炉的温度场分布情况,从而计算出蒸发区与冷却区大小的最佳比例,达到效率最大化的目的。因此,对内热式多级连续真空炉稳态温度场的研究具有很大的意义。在云南省真空重点实验室进行实验,根据建模思路测得所需要的温度值点,并进行数据的误差分析和处理。在目前成熟的建模方案基础上,提出一种新的建模方法——中间值加权修正法,并通过该方法对真空炉的冷却区域进行建模和得到冷却区域建模曲线。采用有限元算法对真空炉内部稳态温度场进行求解,得到温度的因变量作为理论依据。将因变量输入ANSYS有限元分析软件,对稳态温度场进行仿真分析,从而得到稳态温度场的分布云图以及输出冷却区域的温度曲线模型,作为仿真验证依据。由此,本文在该炉的基础上,提出了一个可信的建模研究方案。
【图文】：

构成图,计算机控制系统,构成图,真空炉

第一章绪论逡逑在通过生成输入输出数据序列及最小二乘递推算法得到离散时间状态方程，即：逡逑｛Ｘ（ｋ＋ｌ）邋＝邋￥ｘ（ｋ）邋＋邋Ｇｕ（ｋ）邋＋邋ｃ（ｋ）逡逑＼逦Ｚ（ｋ）邋＝邋ＣＸ（ｋ）逡逑因此而得到该动态低阶辨识模型，为实现真空炉的计算机优化奠定了基础。逡逑２实时最优控制逡逑在内热式多级连续真空炉动态数学模型，动态简化模型和最优控制算法的基逡逑础上在计算机上设计了实时最优控制方案。逡逑

流程图,实验阶段,研究方案,流程图

第二章总体研究方案逡逑第二章总体研究方案逡逑通过参考的文献和进行的实验，该研宄主要分为三步，其逻辑关系由下图３逡逑所示：逡逑验证逡逑，逦Ｓ逦，逦／■逦、逡逑温虔测试逦建模研究逦ＡＮＳＹＳ仿真逡逑＼逦）邋＼逦／邋＾逦／逡逑Ａ逦Ａ逦４＾逡逑（逦＼逦＾逦Ｎ逦／逦Ｎ逡逑实验阶段逦建模阶段猃证阶段逡逑＾＾邋Ｖ逦Ｊ邋＾Ｊ逡逑图３研究方案流程图逡逑２．１实验阶段逡逑本次试验中，采用的硬件设备有：铠装式热电偶，小型内热式多级连续真空逡逑炉，西门子Ｓ３－７００测温模块，，计算机。软件设备：ｓｔｅｐ７编程软件，组态王上位逡逑机。本次建模研宄中，提出的中间值加权修正算法属于实验数据建模法，实验阶逡逑段测得的数据为建模的基准数值，实验数据的准确性直接影响建模结果的正确逡逑性，因此，实验阶段在本次建模研宄中提供了重要的参数依据。逡逑本次实验测试平台由同组的另外一名同学搭建
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TF13

【参考文献】