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感应加热炉是金属材料热处理工艺的一种高效设备,不仅要提供一定的功率,还要保持一定的频率。感应加热炉工作过程容易产生漏磁现象,电源电压、电流等可能干扰加热过程,在设计控制系统时应考虑这些情况。控制系统性能逐渐成为提供感应加热炉整体性能的关键所在,而感应加热系统中最重要的指标是工件温度变化情况,本文以感应淬火炉为研究对象,研究设计用以提高温度控制系统性能的控制器。本文针对并联谐振型感应淬火炉,根据电磁感应原理,运用传热学理论知识建立能量平衡方程,对感应淬火炉加热系统进行机理分析,进行系统建模,将其简化为二阶惯性系统,并对系统动态和静态特性进行了分析,为控制器的设计提供基础。结合感应淬火炉工作过程温度变化特点,对温度控制系统进行了分析设计,基于模糊推理和PID控制原理,设计了模糊自适应PID控制算法,并进行了仿真分析。与经典PID控制和纯模糊控制相比,模糊自适应PID控制兼顾了模糊控制的快速性和PID控制的精确性,采用模糊推理对PID参数进行自整定,控制系统性能较经典PID和模糊控制有所改善。为了进一步提高控制系统特性,提高温度调节品质,针对淬火炉温度控制系统设计了一种模糊PID软切换控制方法。由于基于固定阈值的硬切换控制在切换点附近易产生扰动,不利于温度调节的平滑性,本文基于加权因子的软切换控制策略,设计了模糊PID软切换控制系统,针对加权因子进行了研究,设计了一种基于调节误差的指数型加权因子,并与模糊PID自适应控制器进行了对比仿真分析。结果表明该方法在系统抗干扰性、负荷适应性等方面更具优势,为淬火炉温度控制系统的工程设计提供了参考。