基于神经网络模糊控制的粉末冶金烧结炉.pdf

第 2 8卷 第 5期 2 0 1 0年 1 0月 粉 末冶 金技术 Po wde r M e t a l l ur g y Te c h no l o g y Vo I ． 28． No ． 5 0c t ． 2 01 0 基 于神 经 网络模糊控制 的粉末冶金烧结炉 陈 文 一 山东莱芜职业技术学院 ， 山东莱芜 2 7 1 1 0 0 摘要 为解决粉末冶金管式烧结炉温度控制精度不高 、 能耗大 的难题 ， 提出了一种基于神经网络模糊 控制 的 P I D参数 白适应控制系统。运行结果表明 ， 该系统稳定性好 ， 节 能显著 ， 控温精度可达 3 ℃ ， 很好 地满 足了 粉末冶金工艺的要求。 关 键 词 神 经 网 络 ； 模 糊 控 制 ； P I D控 制 ； 管 式 烧 结 炉 ； 节 能 Po wd e r m e t a l l u r g y s i n t e r i n g f u r na c e ba s e d o n n e ur a l ne t wo r k a nd f u z z y c o n t r o l Che n W e n S h a n d o n g L a i w u P o i y t e c h n i c， L a i w u S h a n d o n g 2 7 1 1 0 0， C h i n a Ab s t r ac t I n t h i s p a pe r a s e l f - a d a pt i v e c o n t r o l s y s t em o f PI D pa r a me t e r s b a s e d O U n e u r a l ne t wo r k a nd f uz z y c o n t r o l i s pr e s e n t i n o r de r t o s o l v e l o w c o nt r o l a c c ur a c y a n d hi g h e n e r g y c o ns u mp t i o n o f PM t u b e s i n t e r i n g f u r na c e．Re s ul t s s ho w t h a t t h e s y s t e m h a s g o o d s t a bi l i t y a n d e n e r g y s a v i ng e f f e c t ，t h e t e mp e r a t u r e c o n t r o l a c c u r a c y c a n c o me up t o 3℃ ． S O i t me e t s t h e ne e d o f P M m a nu f a c t u r i ng ． K e y w o r d sn e u r a l n e t wo r k；f u z z y c o n t r o l ；PI D c o n t r o l ；t u b e s i n t e r i ng f u r na c e；e n e r g y s a v i ng 烧 结 炉是粉 末冶 金生产 和试 验过 程 中实现各 种 金属 材料 有 效 致 密 化 及 提 高 其 制 品质 量 的 重 要 设 备 。近年来 随着 工 业 的发 展 ， 对 粉 末 冶 金材 料 的性 能提 出 了更 多更 高 的要 求 ， 因而 烧 结技 术也 向着 优 质 、 高效 、 节 能 、 无 公 害方 向发展 。管 式 烧 结炉 是 粉 末 冶金 生产 中应 用较 广 的设 备 ， 其 加 热 时调 温 过程 的测量 与控 制是 粉末冶 金烧 结过 程 中的关键 性 的技 术 ， 促 使人们 更加 积极 地研究 控制 加热 过程 的方法 。 管 式烧 结 炉 是 一 个 非 线 性 、 时 变 和 分 布 参 数 的 系 统 ， 用精 确 的数 学模 型表 示 其 特 性 显 然 是 十分 困难 的 。现 用 的 管 式 烧 结 炉 采 用 常 规 的 P I D控 制 器 ， 由于结构 简单 、 实 现 容 易 ， 在 工业 控 制 中被 广泛 应 用 。但 常规 的 P I D控 制 由于控制 对象 和环境 的不 确定 性 ， 往 往难 以达 到满 意 的实时控 制效 果 ， 特 别是 对于不同的粉末冶金材料最终致密化的温度不 同， 山东省基金资助项 目 鲁财企指 2 0 0 7 1 1 号 陈文 1 9 6 7一 ， 男 ， 副教授。E - m a i l l z y 6 2 6 8 3 6 1 1 6 3 ． c o n 收稿 日期 2 0 0 9 0 81 2 为 了提 高粉末 冶 金材 料 致 密 化 的质 量 ， 升温 、 保 温 、 降温 的过程各 有不 同要 求 ， 当材 料致 密化 温 度 较 高 时绝对 温度误 差较 大 、 能耗 大 。为克服 这一 问题 ， 实 现高 精度 的温 度调 节 ， 提 高产 品质 量 ， 本 文作 者基 于 神经 网络模糊 控制 的算 法引入 传统 的管 式烧 结炉 温 度控 制 系统 ， 利 用基 于神 经 网络 的分 段 模 糊 控 制规 则在 线或 离线 对 P I D参 数 进行 优 化 调 整 ， 借 此提 高 其温 度控 制精 度 ， 从 而达 到较 明显 节能效 果 。 l 管式烧结炉 管式 烧 结 炉是 一 种连 续 卧 式 电阻 炉 ， 产 品装 入 舟皿后 ，由推 舟装 置将其 从 人 口推入 ， 经过 预热 区 、 烧结 区后 ，再从 出 口出来 。预 热 、 烧 结 的温 度应 分 别 控制 ，温度 高低 与产 品的牌 号 有关 。管 式 烧结 炉 的作用是将粉末冶金产品置于氢气保护气状态下进 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 8卷第 5期 陈文 基 于神 经网络模糊控制 的粉末 冶金烧结炉 3 6 7 行高 温烧 结 ， 使 产 品很 好 地 致 密 化 ， 这 是 生 产 粉 末 冶金 产 品 中必 不 可 少 的环 节 。粉 末 冶 金 产 品 不 同 ， 升温 曲线 不 一 样 。烧 结 炉 按 一 定 的 时 间规 律 自 动改 变 给定值 来 实 现 温 度 控 制 ， 对 于 线 性 曲线 的加 温过 程效 果很 好 ； 但 对 于 温 度 变 化 分 段 较 多 的加 热 过程 ， 烧结 炉 的 自动调 节 整 定 效 果 不 好 ， 误 差很 大 ， 一 般 需要 手动 调节 。同 时 ， 在 温度 调节 过程 中 ， 受 到 环境 和材 料 的影 响 ， 加 热 丝 电阻 受 温 度 影 响 变 化很 大 ， 加 在加 热 丝 的 电压 或 通 过 加 热 丝 的 电 流 受 到上 下限值的限制 ， 实际温度调节 曲线很难 实现和预定 温度 曲线 的精 确 吻 和 ， 而 且 设 定 波 动 范 围在 1 0 ％ 之间 ， 当所 需 温度 高 时 ， 误 差更 大 ， 并且 经 常波 动 ， 对 粉 末 冶金产 品致 密 化 影 响 很 大 ， 因此 本 文 作 者 提 出了基 于神 经 网络模 糊 控制 的 P I D算 法来 改 善这 一 问题 。 2基 于神 经 网络 的模糊 P I D 参数 自适应 算 法 管 式烧 结 炉 温 度 采 样 周 期 确 定 。 每 隔 一 定 时间对 温度 巡 回采样 一 组数 据 ，数 字滤 波 采 用求 平 均 值 的方法 ， 并 采用 查 表 的方 式 对 采 样 数 据 进 行 线 性化 处理 。管式 烧结 炉采 用 数字 P I D来对 其 进行 调 节 ， 而且使 用 3次 测量 值 偏差 的增 量 式算 法 ， 即 A u K [ e 一e r 一 1 ] ／ M e T D ／ T [ e ㈩ 一2 e e 2 j 1 U U 一1 △ 2 式 中 U 为本 次 采 样 测 量 得 到 的 温度 信 号 对 应 的电压值 ；n 为上 次采样 测量得 到的温度信 号对应的电压值 ； e ㈩ 、 e ⋯ 、 e 为本次和前两次 检 测 的 电压偏 差 ；T为 采 样周 期 0 ． 5 s ； K 为 比例 增 益 ； T 为积分 时 间常 数 ； T 。为微 分 时间常 数 。 管式烧 结 炉 调 节 器 的 输 入 信 号 u ， 通 过 控 制器 单 片机 A T 8 9 S 5 2处 理 以后 ， 单 片机 A T 8 9 S 5 2将 控制 输 出信号 u n 送 到 D ／ A转换 器 ， 转换 成 0～ 5 V的 调 节 电压 去控 制加 热 丝 的功率 ，进 而 达 到调 节 温 度 的 目的 。为 了提 高烧 结 区 温度 控 制 的精 度 ， 提 高产 品 的质 量 ， P I D参数 K 。 、 、 。 需 要 调整 。 由烧 结炉 的非线 性 、 时变 性 可 知 ，不 同 温 度 区 间 的参 数 应 该 各 不相 同 ， 否则 误 差 会 很 大 。 由于烧 结 炉 炉 内温 度 从 常温 升到 烧结 温度 的过程 中 ，温控 模 型 对 象 的滞 后 时 间呈非 线性 的改 变 ， 当仅 采 用 一 组 P I D 参 数 控 制炉温时 ， 控制效果会很不理想。将 温度从低 到高 划分 为若 干个 控 制 区段 ， 采 用多 组 P I D参 数控 制 时 ， 若 分 的控 制 区段 太 少 ， 则 起 不 到 应 有 的作 用 ；若 分 的控 制 区段增 加 ， 每 段需 要 分别 进行 P I D参数 调 整 ， 又会 使 自动 调整 次数 过 多 ， 增 加 现 场操 作 控制 的难 度 和频 度 。采 用 基 于神 经 网络 的模糊 控 制算法 来 调 整优 化 P I D参数 可 以克 服 该 问 题 ， 可 减 小 系 统 算 法 的超调 或 滞后 ， 提 高 系 统 反应 速 率 。在 这 里 基 于 神 经 网络 的模糊 控 制方 法采 用 最简 单 的分段 线性 插 值 法 ，该方法将两个插值节点之间的函数看成是通过 这两个插值节点的直线 ， 其计算过程较为简单 。如 果 以整 定 P I D参 数 的温 度点 为 界 ，将 炉 内温 度 划分 为多个 控 制 区间 ，当炉 内温 度处 在 两 个 P I D参 数 整 定 点之 间时 ， 采 用神 经 网络 的方 法 训 练 出与 该 温度 段对 应 的 P I D控 制参 数 的模 糊控 制 规 则 ，当炉 内 温 度 发生 变 化 ，P I D参 数 能 随 温 度 的 改 变 而 自动 改 变。利用基于神经 网络的模糊控制调整 P I D控制参 数 的方 法 ， 可较 好 地 达 到控 制 器参 数 随炉 温 自适 应 变化 的效果 。 基 于神 经 网络 的 P I D控制 参数 模糊 控 制优 化算 法 主要 通过 训 练不 同温 度 段 的 P I D控 制参 数 的控制 规则 来 实现 。控 制 规 则 由 B P神 经 网络 来 训 练 。基 于神 经 网络 的模 糊 控制 器 系 统结 构 如 图 1所示 ， 其控 制规 则 通过 一 个 神 经 网络 训 练 后 存 入 知 识 库 ， 而规 则修 正 由 B P学 习 算 法训 练 实现 。在学 习过 程 中 ， 当炉 温温 度不 同 时须 改 变 网络 的权 值 及 调 整 规 则 生 成相 应 的控 制策 略 。在 形成 一 套成 功 的控制 策 略前 ， 需 要进 行 若干 次训 练 ， 每 次训 练都 由一 批预 定 的采样值完成 ， 来修改各层神经元 的权值 ， 直至达到 期 望 的 目标并 记 忆 。在训 练 初期 采 用学 习而 不控 制 的策 略 ， 这 样 既可 以完 成 规 则 训 练 又 保 证 系 统 正 常 运 行 。在 训练 成 熟 后 采 用 调 用 为 主 、 学 习 为 辅 的 控 制方法。基 于神经 网络 的模 糊控 制器结 构具体 如 下 模 糊化 接 口接 收 的输 入 只 有 电路 测 量 信 号 电压 和 电压 的变化 率 U ， 不 同于一 般 的模 糊 控 制器 。 比例 因子 k u 、 k u 、 k u 。目的是使 输 入 、 输 出量 的变 化 范围折 算 到相 应 子集 的定 义域 上 。 由于模 糊 化 的 目 的是优 化 炉温 温度 值 ， 并 且是 非线 性 的 ， 为 了便 于模 糊 ， 根据 要 求 的精 度 ， 采 用 离散 的论 域 。在 这里 炉温 的温度值输入 、 输 出量都是 电压信号 ， U表示输入 ， 1 1 表示输出。其论 域可根据要求精度和输入 、 输 出 量的范 围确定 ， u ∈[一 5， 5 ] ， t l ∈[一5 ， 5 ] 。将 U变 换 到离 散论 域 A[～6 ， 一5 ， 一4 ， 一3 ， 一2 ， 一1 ， 0， 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 6 8 粉 末 冶 金 技 术 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ] ， 将 t l 变 换 到离 散 论域 B[一6 ， 一 5 ， 一 4 ， 一 3 ， 一 2， 一1 ， 0， 1 ， 2 ， 3 ， 4， 5 ， 6 ] ， 得 到离 散 论 域上 的输入／ 输 出变量 U、 U ’。对 U定 义 8个模 糊 集合 ， 分别 代表 P L 正 大 ， P M 正 中 ， P S 正 小 ， P Z 正零 ， N Z 负 零 ， N S 负 小 ， N M 负 中 ， N L 负大 。u 和 u ．、 ’ 也分 别定 义 7个 模糊 集 合 ， 代 表 P L 正 大 ， P M 正 中 ， P S 正 小 ， z 零 ， N S 负 小 ， N M 负 中 ， N L 负 大 ， 然后 确 定 隶 属 函 数 集 合 1 神经 络 模 糊 优 化 器 系统 结 构 Fi g ． 1 The s t r uc t u r e o f f u z z y ne u r a l ne t wo r k o p t i mi z a t i o n s y s t e m 为 了 学 习训 练 网络 ， 需 要借 助 数 值样 本 来 描述 输入 、 输 出模 糊 子 集 ， 根 据 A、 B两 个 变 量 域 建 立模 糊规则 ， 模糊 输 出采用 三角隶 属 函数 来 处理 ， 所有 的 模 糊控 制规 则都通 过在 线 或 离 线用 一 系 列 的输 入 、 输 出数 字信 号来训 练 确 定 ， 并 根 据 温室 内外 环 境 的 不 同 ， 训 练不 同规 则 ， 实 时识别 调用 。经 过训 练 的网 络 就相 当于一 个模 糊 规 则存 储 器 ， 最 后 在 网 络 的输 出层就会 得 到一个 输 出模糊 子 集 ， 经 解 模 糊 可得 真 实输 出值 U 神经 网络 以前 向网络 B P网络 为 主 实 现 ， 设计 采用 单 隐层 的三 层 B P网络 结构 ， 其原 理 为第一 层是 输入 层 ， 只接 收输 入信 号 和模糊 控 制 的输 入信 号 1 ．1 相 同 ， 不 参 与 数 值 运 算 。其 中 是阀值函数的初值 ， 是介于【一1 ， 1 】 之 间的随机数 ， 和 依 次 为 控 制 系 统 的误 差 e和误 差 的 变 化 △e 。第二 层是 隐层 ， 其 阀值 函数为 _厂 g l ／ 1 e 3 隐层 神经元 的输 出为 ‘ 2 Y k1 r E。 ， k k 1 4 』 u 1 ≤i ≤3 ， 0 ≤ ≤2 第 三层 是输 出层 ， 该层 把 输 入 层 的输 入量 和 隐层神 经元 的输 出量 Y经 过 权 值 连接 ， 累加 运 算 后 输 出预测值 P， 其值为 P k 1 ∑b j k x ． k 1 ∑c k y k 1 5 J U U 在计 算 Y 和 尸 的过 程 中 ， 需 k个 采 样 点 ， 上式 4 、 5 中系数 。 ， b 和 c 与 和 Y 使 用 了不 同的 采样 时刻 的值 ， 如果 在这 里使 用相 同采样 时刻 的值 ， 就无 法 区分 P值 的变 化 是 由权 值变 化 引起 的 ， 还是 由状 态变 化 引 起 的。 预测 值 P 的校 正 器 是 P 和 s 的函数 ， 校正器 的输 出为 内部优 劣 信号 P 。 r 0 k 0 P k 1 J s k 1 一 P k S ≤0 ． 5 【 5 k 1 T P k 1 一 P k S 0 ． 5 6 其中， Y【 0 ， 1 】 是对未来时刻预测值 P的折扣 系数 ， 数值 0 ． 5是 评 价 控制 效 果 优 劣 的指 标 。预测 神经 网络 的学 习是 按 照增 减 原 则 进 行 的 ， 增 减 的根 据是 P。当 P 0时 ， 神经 网络 相应 的权值 调 整应使 下一层 神 经 的输 出增 加 ； 当 P 0 7 与此 相 类 似 ， 联接 隐含 层 和输 出层 的权 值 修正 公式 为 C k1 C 。 k |B 尸 k1 Y k 0 8 联 接输 入层 与 隐含层 的权值 修 正公式 为 0 ， k1 n k h P k1 Y k [ 1一Y k ] s g n [ C k ， k ] 0 9 式 中 、 为学 习率 。 烧 结炉 控制 温度 主要 通过 三相触 发器 调节 电炉 的功 率 ， 三 相 触 发 器 输 人 电压 调 节 范 围 为 0～5 V。 为 了实 现神 经 网络 的模 糊 控 制 的 算法 ， 一般 采 用 如 下 方法 ， 比如在 烧 结 炉 内装入 空 舟 ，分 阶段 手 动 调 节触发器控制电压 ， 使炉内温度从不 同起始温度稳 定 在预 定 的各稳 态 温度 上 ； 即在 每 个 稳 定 的起 始 炉 温控制 电压基 础 上 ， 再 分 别 加 上 1 V或 一定 电压 值 的阶跃 信号 ，得 到相 应稳 态炉 温 。那 么起 始 炉温 就 是 学 习训练数 据 ， 得 到 的稳 态 炉 温 数 据 就是 学 习训 练 给定 目标值 ， 得 到 的 各相 应 参 数 数 据 就是 学 习训 练 参数 目标 值 。表 1所 示 ， 就 是 在 某 一 情 况 下 的 5 组温度参数的测量训练数据 。在 以上方法 的基 础 上 ， 仍然 需 要 根 据 具 体 要 求 确 定 需 要 训 练 的组 数 。 在实 际训 练 中每一 分 段 ， 都 需 要 在不 同 的条 件 下 多 次 学 习 ， 并对训 练 结果去 劣存 优 ， 把满 足控 制要求 的 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 8卷第 5期 陈文 基于神经 网络模糊 控制的粉末冶金烧 结炉 3 6 9 以数 据形式 作 为 规 则存 入 模 糊 控 制 规 则 库 ， 在 线 自 动训 练 的结 果 也 同理处 理 存入 模糊 控 制规 则库 。分 段 插值 的选 择 根据 模 糊 原 理 确 定 ， 各 段 具体 控 制参 数 根据 以上 原 理离 线手 动 或在线 自动训 练 得到 。 表 1 神经 网络训练 数据 Ta b l e 1 Th e t r a i ni ng d a t a o f ne u r a l n e t wo r k 3 软件设计 系 统 硬 件 由 单 片 机A T 8 9 5 2 ， A ／ D 转 换 器 A D S 7 8 0 3 ， D ／ A转 换 器 D A C 2 8 1 5等组 成 。烧 结 区 的 测 温热 电偶信 号 被线 性放 大后 ， 通 过 A ／ D转 换 变 成 数字 量送 至 A T 8 9 S 5 2 。A ／ D 转 换 器 选 用 4通 道 1 2 位 A D S 7 8 0 3 。信 号 被 送 到 A T 8 9 S 5 2后 通 过 模 糊 程 序对 P I D控 制参 数进 行 优 化 处理 ， 处 理 规 则 由神 经 网络 训练 生成 ， 但 由于系统 影 响 因素很 多 ， 在线 处理 数据 量大 ， 一 般在 使 用 前 都 需 要 根 据 经 验 离 线 在 神 经 网络基 础上 生 成控 制 规 则 或 限制 条 件 ， 便 于 系 统 快 速 反映 。 系统控 制 器 的输 出结果 被 送 到 1 2位 D ／ A转 换器 D A C 2 8 1 5 ， 得 到 的 0～ 5 V的控 制 电压 ， 去 调节 烧结 炉 的 加 热 丝 电 功 率 。 操 作 者 根 据 工 艺 要 求 ，按照 不 同材 料 的斜 率 设 置 不 同 段 的控 制 规 则 ， 再 将各 控制 规 则组 合起 来 ， 形 成 不 同 的 温度 控 制 曲 线 。编 程 时首先 是 初 始 化 模 块 完 成 未 升 温 前 阀 、 泵 的动作 ，使炉子达 到规定 要求 ，为升温做好准备。 第二大模块根据工艺要求 ， 把 温度调 整过程合理分 段 ； 本文 试 验分 成 1 2段 ， 每段 有 一定 重合 区 ， 以使 控 制 过程衔 接 ， 通 过 神经 网络 程 序训 练 出模 糊控 制 规 则 ， 完成 相 应 的动作 。第 三 大模 块是 报警 模 块 ， 接收 来 自温控 器 、 阀等 的信号 ，完成 相 应 的 动作 ； 根据 炉 子 所 出现 的 报 警 情 况 如 过 压 、 过 温 、 缺 保 护 气 体 等 进行 编 码 ，接 通 蜂 鸣器 报 警 ； 检 测 人 员 根 据 编 号 就可迅 速 知 道 报 警 原 因 ，从 而 大 大 节 约 烧 结 时 间 。模糊 控 制程 序如 图 2所示 。 4试 验 试验 采用 F e 一 2 C u C混 合 粉 末 原 料 在 改 进 后 的 烧结 炉上 进行 ， 整 个 烧 结 工 艺 温 度 分 成 1 2段 其 中 前 8 0 m i n为升温 预 热 阶段 ； 升温 至 1 1 3 0 。 I 后 烧 结 约 图 2神经 网络 模糊控制流程 图 Fi g ． 2 T he flo w c ha r t o f ne u r a l n e t wo r k f u z z y c o n t r o l 2 5 ra i n ， 进入 高 温烧 结 阶段 ； 温 度 1 1 5 0 ℃ ， 烧 结 大 约 5 5 mi n ； 再 降 温 至 9 5 0 o I 保温 5 0 r n i n ， 最后 快 速 冷却 至 室 温 。在烧 结 过程 采 用 不 规 则采 样 ， 在温 度变 化 区 采 样次 数稍 多 ， 整个 过 程 大 约需 4 h 。经 过 多 次试 验 得 到 了如 图 3所 示 的较 理 想 温 度 烧 结 曲线 ， 也 证 明 了该 系统 的可 行性 。 ＼ 时 I1日 J ／ mi n 图 3 改进后烧结炉温 度图 F i g ． 3 Th e i mpr o v e d s i n t e r i n g f u r na ce t e mp e r a t u r e di s t r i bu t i o n 试 验 进 行 了 4 h ， 由于 采 样 点 数 有 限 ， 从 图 3中 的 曲线看 和设 定 的 工 艺 曲 线 完 全 吻合 ， 温 度 误 差小 于 4 - 3 ℃ ， 稍 有 变 化 是 与 烧 结 过 程 的 调 节 保 护 气 有 关 。曲线 总体 变化 平 稳 ， 说 明控制 精度 很 高 。 下转 第 3 7 5页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 8卷第 5期 肖广 志等 球磨 时间对 6 ％A 1 O 弥散 强化 c u 组织 和性能 的影 响 3 7 5 表 2 含 6 ％A 1 O 弥散 c u的力学 性 能和导 电率 Ta bl e 2 The me c ha n i c a l p r o pe r t y a n d c o n du c t i v i t y o f 6％ A1 2 O3 d i s pe r s i o n s t r e n g t he n e d c o p p e r 3 结 论 1 随 着球 磨 时 间 的 延 长 ， A 1 O 颗 粒 的粒 度 逐 渐 变小 。球 磨 转 速 为 2 7 0 r ／ mi n 、 球 磨 3 0 h的 A 1 ， 0 颗粒平 均 粒度 在 1 0 0～ 2 0 0 n m。 2 随球 磨 时 间 的增 加 ， C u晶 粒 细 化增 加 ， 少 量 C u氧化 成 C u ， O， 4 0 0 ℃ 还原 时消 除 了氧化 物 。 3 随球 磨 时 问 延 长 ， 材 料 的硬 度 、 抗 压 强 度 和 导 电率 都 升高 ， 其 中在球 磨 1 5 h时最 高 ， 最 高抗 压强 度 为 5 6 5 MP a ， 硬 度 为 6 5 H R B， 导 电率 3 4 ％ I A C S 再 进一 步延 长 球磨 时 间 ， 性 能 反而 下降 。 参 考 文 献 [ 1 ]刘志农 ， 莫德锋 ， 胡正飞 ， 等．高导 电高耐磨铜 基材料研究进 展． 材 料 导 报 ，2 0 0 7， 2 1 8 4 2 14 2 7 [ 2]李宪洲 ，杜有龙 ，王慧远 ，等．颗粒增强 c u基点焊 电极复合 材 料 的现状及展望 ．焊接 ， 2 0 0 7 6 1 31 9 [ 3]刘德宝 ， 崔 春翔．高强 度高 导电铜基 复合材 料制备技 术 回顾 与 展望．天津理工学院学报 ， 2 0 0 3，1 9 4 2 93 3 [ 4]L e e D W， K i m B K．N a n o s t r u c t u r e d C u - A 1 2 O 3 c o mp o s i t e p r o d u c e d b y t h e r mo c h e mi c a l p r o c e s s f o r e l e c t r o d e a p p l i c a t i o n ． Ma t e r i a l s L e t t e r s ， 2 0 0 4， 5 8 3 ／ 4 3 7 83 8 3 [ 5]黄 培云．粉末冶金原理 ． 北京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 4 4 0 0 [ 6 ]陈振华 ，陈鼎．机 械合金化与固液反应 球磨． 北京 化学 下业 出 版 社 ， 2 0 0 6 2 0 0 [ 7 ]金永平 ，郭 斌 ， 王尔德 ．机械球磨 3 ％C C u复合粉 末的微观组 织． 材料科学与工艺 ，2 0 0 8，1 6 5 7 0 4 7 0 7 [ 8 ]A s h b y M F， B a h k S ，B e v k J， e t a 1 ． T h e i n fl u e n c e o f a d i s p e r s i o n o f p a r t i c l e s o n t h e s i n t e r i n g o f me t a l p o wd e r s a n d wi r e s ． P r o g r e s s i n Ma t e r i a l s S c i e n c e，l 9 8 0，2 5 1 13 4 [ 9 ]周玉 ，武高辉．材 料分 析测试技术． 哈尔滨 哈尔滨 工业大学 出 版 社 ，l 9 9 8 1 8 31 8 4 [ 1 0 ] Z u h a i l a w a t i H u s s a i n ，L e o n g C h e e K i t ．P r o p e r t i e s a n d s p o t w e l d i n g b e h a v i o u r o f c o p p e r a l u mi n a c o mp o s i t e s t h r o u g h b a l l mi l l i n g a n d me c h a n i c a l a l l o y i n g ．Ma t e r i a l s＆ De s i g n ，2 0 0 8，7 2 91 31 1一 l 31 5 上接 第 3 6 9页 试 验用 烧结 炉 的额 定 功 率 为 3 k W ， 表 2为 烧 结 炉 改进 前 、 后 分 别测 得 的 3次 功耗 值 ， 经 过试 验加 装 模 糊控 制 设 备 后 烧 结 炉 平 稳 运 行 ， 节 能 率 达 到 了 1 1 ． 5 ％ 。但是 ， 启 动频 繁 变化 ， 在一 定 意义 上 不利 于 节 能 ， 并影 响设 备 寿命 ， 这 些 问 题 ， 有 待 于 进 一 步 的 研 究解 决 。 表 2烧 结 炉 耗 能 表 Ta bl e 2 Th e e ne r g y c o ns u m p t i o n o f s i nt e r i ng f ur n a c e 5 结 论 以烧结 炉 温 度 为 研 究对 象 ， 立 足 于粉 末 冶 金 对 温度 等参 数 的技 术 要 求 和操 作 方式 ， 利 用 神 经 网络 模糊 控 制 ， 提 高 了温 度调 节 的准确 性 和实 时性 ， 基 本 达 到 了粉末 冶金 工艺 的要 求 ， 实 现 了节能 ， 有 利 于材 料 的致 密化 和提 高产 品 的质 量 。运 行结 果 表 明 ， 系 统稳 定性 好 ， 能 满足 粉末 冶金 工艺 的要求 ， 给 试验 室 带来 了很 大 的经 济 效 益 。但 是 ， 该 方 法 没 有 很 好 地 解决 加热 频 繁启 、 停 的 问题 ， 温度 对材 料 的致 密化 和 结 晶质量 的影 响还 有待 进一 步深 人研 究 。 参考文 献 [ 1 ]秦斌 ， 涂德猛． 可编程控制器在锅炉 自动控 制的运用 ．自动化仪 表 ，1 9 9 8 ， 1 9 6 3 23 4 [ 2 ] 何丽平 ．基 于单 片机 的硬质合 金氢气 烧结 炉温控 系统． 硬质合 金 ， 2 0 0 2 ， 1 9 2 1 2 91 3 1 [ 3 ] 方佩 敏 ， 张 国华． 最新 集成 电路应 用指 南． 北 京 电子工业 出版 社 ， 1 9 9 6 [ 4 ] K o c h U， F o j t i k A， We l l e r H， e t a 1 ．P h o t o c h e mi s t o f s e mi c o n d u c t o r c o l l o i d s Pr e p a r a t i o n o f e x t r e me l y s ma l l Zn O p a r t i c l e s ， fl u o r e s c e n c e p h e n o me n a a n d s iz e q u a n t i z a t i o n e ffe c t s ．Ch e m P h y s L e t t ， 1 9 8 5， 1 2 21 2 2 5 0 7 [ 5 ] Mu k a l T， Wa t a n a b e H， I s h i k a w a K， e t a 1 ．G u i d e f o r e n h a n c e me n t o f r o o m t e mp e r a t u r e d u c t i l it y i n Mg a l l o y s a t h i g h s t r a i n r a t e s ． Ma t e r i a l s S c i e n c e F o r u m， 2 0 0 3， 4 1 9 4 1 7 1 1 7 6 [ 6 ] 高迟 ， 阎勤 劳 ， 薛 少平 ， 等． 土 壤水 分检测 的模 糊控 制技术 与试 验 ． 农 业机械学报 ， 2 0 0 9， 4 0 5 6 87 1 [ 7 ]wu Y a t i n g ，S h e n B i n ，L u i L e i ， e t a 1 ．A r t if i c i a l n e u r a l n e t w o r k mo d e l l i n g o f p l a t i n g r a t e a n d p h o s p h o r us c o n t e n t i n t h e c o a t i n g s o f e l e c t r o l e s s n i c k e l p l a t i n g ． J o u r n a l o f Ma t e r i a l S p r o c e s s i n g Te c h n o l o g y， 2 0 0 8， 2 0 52 0 7 2 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m