螺杆真空泵单头等螺距内凹转子型线研究 被引量：23

1

作者 陈长琦 贾寅 +1 位作者 郑定保 王德顺 《真空》 CAS 北大核心 2011年第3期8-11,共4页

基于螺杆啮合原理,通过数学推导,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,包括齿面方程、端面截形以及轴向截形。给出了面积利用系数公式以及理论抽速公式,讨论了型线中各参数对干式螺杆真空泵的性能的影响。最后运用Solidworks软件... 基于螺杆啮合原理,通过数学推导,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,包括齿面方程、端面截形以及轴向截形。给出了面积利用系数公式以及理论抽速公式,讨论了型线中各参数对干式螺杆真空泵的性能的影响。最后运用Solidworks软件建模,通过模拟啮合,验证了型线方程的正确性—拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 型线 啮合原理 面积利用系数 螺杆转子

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旋转圆柱靶磁控溅射阴极的磁场模拟及结构设计 被引量：15

2

作者 陈长琦 穆怀普 +1 位作者 刘腾飞 裘一冰 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期913-918,共6页

基于旋转圆柱靶磁控溅射阴极的工作原理,建立其结构模型,并应用ANSYS有限元方法对旋转靶阴极磁场进行了模拟计算,得到了磁场分量Bx在靶材表面上的二维磁场分布规律。通过调节磁铁的宽和高、磁铁间夹角以及设置可移动磁性挡板等方法优化... 基于旋转圆柱靶磁控溅射阴极的工作原理,建立其结构模型,并应用ANSYS有限元方法对旋转靶阴极磁场进行了模拟计算,得到了磁场分量Bx在靶材表面上的二维磁场分布规律。通过调节磁铁的宽和高、磁铁间夹角以及设置可移动磁性挡板等方法优化磁场并设计了一种新型磁场结构旋转靶。本研究为旋转靶磁控溅射阴极的磁场结构设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 磁控溅射 旋转靶阴极 磁场模拟 结构设计

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螺杆真空泵转子热形变分析及转子优化 被引量：7

3

作者 陈宗武 张东庆 +1 位作者 郭金光 崔寓淏 《真空》 CAS 2016年第3期48-51,共4页

建立180L/s螺杆真空泵转子温度场有限元模型,得到其温度场和热形变分布情况,结合热形变结果推导出泵腔内各点冷配合间隙。利用分析结果对螺杆真空泵转子形状进行优化设计。分析结果显示:180L/s螺杆真空泵两转子之间间隙应大于0.28mm,泵... 建立180L/s螺杆真空泵转子温度场有限元模型,得到其温度场和热形变分布情况,结合热形变结果推导出泵腔内各点冷配合间隙。利用分析结果对螺杆真空泵转子形状进行优化设计。分析结果显示:180L/s螺杆真空泵两转子之间间隙应大于0.28mm,泵腔和转子之间间隙应大于0.20mm。结合所述分析结果对转子形状进行优化,优化后的转子可以减少原有22%冷配合间隙,一定程度上降低泵工作过程中返流量。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 螺杆转子 温度场 热形变

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螺杆真空泵转子-泵腔系统热变形分析 被引量：6

4

作者 崔寓淏 王庆生 +3 位作者 王国栋 陈长琦 陈宗武 张东庆 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1291-1294,共4页

以等螺距螺杆真空泵为研究对象,对工作状态下泵腔内各点间隙变化进行研究。建立了工作状态下主动、从动转子和泵腔温度场有限元模型,通过分析得到转子-泵腔系统的温度场和热变形分布情况,并绘制了工作状态下泵腔内各点间隙变化的曲线图... 以等螺距螺杆真空泵为研究对象,对工作状态下泵腔内各点间隙变化进行研究。建立了工作状态下主动、从动转子和泵腔温度场有限元模型,通过分析得到转子-泵腔系统的温度场和热变形分布情况,并绘制了工作状态下泵腔内各点间隙变化的曲线图。研究结果表明：转子轴向存在较大温差,泵腔相对于转子温度较低。工作状态下泵腔内各处间隙存在较大差异。进气端间隙较大,各点间隙在0.23~0.3mm之间;排气端间隙较小,各点间隙在0.11至0.15mm之间。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 螺杆转子 温度场 热变形

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螺杆真空泵返流特性的研究 被引量：6

5

作者 李卓慧 王庆生 +3 位作者 王国栋 陈长琦 陈宗武 张东庆 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1295-1299,共5页

以单头等螺距内凹转子双螺杆真空泵为研究对象,对螺杆真空泵工作时转子与泵腔、转子与转子之间气体的流动状态进行研究,将周向返流简化为两平面平板之间库埃特流动与泊肃叶流动,径向和齿侧返流简化为薄壁孔流动,建立了螺杆真空泵转子周... 以单头等螺距内凹转子双螺杆真空泵为研究对象,对螺杆真空泵工作时转子与泵腔、转子与转子之间气体的流动状态进行研究,将周向返流简化为两平面平板之间库埃特流动与泊肃叶流动,径向和齿侧返流简化为薄壁孔流动,建立了螺杆真空泵转子周向、径向和齿侧返流量计算的理论数学模型。计算分析了不同间隙值以及螺杆转子参数对螺杆真空泵返流量的影响,得到螺杆真空泵返流量随着螺杆渐开线基圆半径、大径、小径、和导程变化的规律。研究结果表明:周向间隙的增加使得返流量显著增加;在理论抽速给定的条件下,小径大径比为0.63时,返流量最小。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 返流模型 间隙 转子参数 优化设计

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基于稳态运行模式影响NBI真空空间粒子分布特性的研究 被引量：5

6

作者 陈长琦 车振军 +1 位作者 谢远来 胡纯栋 《真空》 CAS 北大核心 2011年第4期17-21,共5页

EAST-NBI真空空间粒子分布状态是影响中性束再电离损失的重要因素,是研究EAST-NBI系统的结构设计和提高加热效率的重要课题。根据EAST-NBI的工作原理、结构特点以及系统的气源特性,利用Monte-Carlo方法建立模型,运用Matlab软件对EAST-NB... EAST-NBI真空空间粒子分布状态是影响中性束再电离损失的重要因素,是研究EAST-NBI系统的结构设计和提高加热效率的重要课题。根据EAST-NBI的工作原理、结构特点以及系统的气源特性,利用Monte-Carlo方法建立模型,运用Matlab软件对EAST-NBI稳态运行模式下真空空间内任意时刻的粒子分布进行编程模拟计算。研究结果表明气源的种类、气体量大小和气体粒子的发射方向是影响EAST-NBI真空空间粒子分布的主要因素,为减小再电离损失、提高加热效率和EAST-NBI的研制提供理论依据。 展开更多

关键词 建立模型 编程模拟计算 空间粒子分布

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基于数值计算方法的双螺杆真空泵气体输运过程研究 被引量：4

7

作者 肖红云 王庆生 +4 位作者 王玉青 陈长琦 陈宗武 张东庆 汪宏喜 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期351-356,共6页

基于双螺杆真空泵气体输运的特点,将泵腔内级间的泄漏通道简化为不同类型的真空管路,采用相邻级间的平均压强确定不同压强下级间泄漏气体的流态,计算得到级间泄漏的质量流量。根据质量守恒定律,建立了双螺杆真空泵气体输运过程的数学模... 基于双螺杆真空泵气体输运的特点,将泵腔内级间的泄漏通道简化为不同类型的真空管路,采用相邻级间的平均压强确定不同压强下级间泄漏气体的流态,计算得到级间泄漏的质量流量。根据质量守恒定律,建立了双螺杆真空泵气体输运过程的数学模型。以渐开线型端面的等螺距螺杆真空泵为研究对象,计算分析了泵从大气压到极限真空的整个抽气过程。对不同入口压强下的级间泄漏量与抽速进行了研究,研究表明:不同的泄漏通道对级间泄漏的影响有所不同。在排气端,齿顶圆与泵腔内壁之间的泄漏通道对级间泄漏的影响较大;在吸气端,两转子齿顶齿根面之间、斜齿面之间以及凹齿面之间这三种泄漏通道对级间泄漏的影响较大。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 泄漏 极限真空 抽速曲线

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NBI离子源源头电源控制系统研究与设计 被引量：3

8

作者 陈长琦 汪根生 +1 位作者 刘智民 宋士花 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期440-443,共4页

中性束注入(NBI)加热被国际聚变界公认为最有效的加热手段,其离子源源头电源控制系统的研制是中性束注入器的关键技术之一。通过研究高电压、高磁场环境对控制系统的影响,综合系统灵活性、易维护性、稳定性等诸方面因素设计了离子源源... 中性束注入(NBI)加热被国际聚变界公认为最有效的加热手段,其离子源源头电源控制系统的研制是中性束注入器的关键技术之一。通过研究高电压、高磁场环境对控制系统的影响,综合系统灵活性、易维护性、稳定性等诸方面因素设计了离子源源头电源控制系统,并开发了上位机监控程序、PLC程序和相关的硬件接口电路以及现场模糊控制系统。离子源源头电源控制系统为用户提供了良好的人机操作界面,经在测试平台的离子源起弧实验证明,有效地提高了NBI离子源放电实验的效率,为今后的NBI束线装置工程设计和研制奠定了基础。 展开更多

关键词 PLC 中性束注入 离子源 远程控制

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影响真空溅射用射频电源特性因素的研究 被引量：2

9

作者 孙小桃 郭金光 +2 位作者 汪洪波 黄稳 陈长琦 《真空》 CAS 2014年第1期11-14,共4页

研究了用于真空溅射沉积射频电源的功率转换效率和频率稳定性的影响因素,分析了E类功率放大器和射频驱动级电路的工作特性。推演了最大输出功率公式,运用matlab对其归一化处理,得出最优占空比;在最优占空比条件下,根据射频电源功率放大... 研究了用于真空溅射沉积射频电源的功率转换效率和频率稳定性的影响因素,分析了E类功率放大器和射频驱动级电路的工作特性。推演了最大输出功率公式,运用matlab对其归一化处理,得出最优占空比;在最优占空比条件下,根据射频电源功率放大器对射频驱动级电路的要求,设计了射频驱动级电路,提高了射频电源功率输出频率的稳定度。经电路实验测试,其结果显示,波形规整、稳定。 展开更多

关键词 射频电源 E类功率放大器 占空比 稳定度

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干式螺杆真空泵动密封结构的改进研究 被引量：2

10

作者 祝敏 王国栋 +3 位作者 王庆生 陈长琦 张东庆 陈宗武 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1310-1314,共5页

以螺杆真空泵为研究对象,采用表面织构技术改善排气端处机械密封的润滑及摩擦性能,建立了矩形端面微孔机械密封的流体动力学分析模型,编写相应的程序,模拟分析了不同表面织构参数对密封性能参数的影响,对比了给定工况下织构表面机械密... 以螺杆真空泵为研究对象,采用表面织构技术改善排气端处机械密封的润滑及摩擦性能,建立了矩形端面微孔机械密封的流体动力学分析模型,编写相应的程序,模拟分析了不同表面织构参数对密封性能参数的影响,对比了给定工况下织构表面机械密封与传统机械密封的泄漏量、摩擦功耗的变化情况。结果表明:改进后的新型机械密封性能良好,摩擦功耗降低,有效地改善了机械密封摩擦副端面磨损剧烈的问题,能更好的满足工业的应用要求,具有应用价值。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 密封 表面织构 减摩 泄漏

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不同冷却结构对螺杆真空泵转子热载荷的影响 被引量：1

11

作者 张东庆 陈宗武 +2 位作者 郭金光 崔寓淏 祝敏 《真空》 CAS 2016年第4期18-21,共4页

建立180L/s螺杆真空泵三种不同冷却结构转子的温度场有限元模型,得到这三种冷却结构转子的温度场和热形变分布情况,分析了冷却结构对转子热形变量的影响。结果表明:第一种冷却结构最大热形变量为0.754mm;轴心通水冷却结构最大热形变量为... 建立180L/s螺杆真空泵三种不同冷却结构转子的温度场有限元模型,得到这三种冷却结构转子的温度场和热形变分布情况,分析了冷却结构对转子热形变量的影响。结果表明:第一种冷却结构最大热形变量为0.754mm;轴心通水冷却结构最大热形变量为0.325mm;第三种冷却结构最大热形变量为0.291mm。本文为螺杆真空泵冷却结构的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 螺杆真空泵 螺杆转子 温度场 热形变

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蒙特卡罗方法模拟评定氦质谱检漏不确定度 被引量：1

12

作者 杨丹 陈长琦 秋实 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期266-270,共5页

通过建立检漏结果不确定度的评定模型,应用蒙特卡罗方法对检漏数据进行随机模拟,获得了各输入量的随机样本,计算了检漏结果的不确定度,并与传统评定方法得到的不确定度进行了比较和分析。研究表明,两种方法计算得到的不确定度一致,说明... 通过建立检漏结果不确定度的评定模型,应用蒙特卡罗方法对检漏数据进行随机模拟,获得了各输入量的随机样本,计算了检漏结果的不确定度,并与传统评定方法得到的不确定度进行了比较和分析。研究表明,两种方法计算得到的不确定度一致,说明蒙特卡罗方法可以作为评定氦质谱检漏结果不确定度的有效方法,且蒙特卡罗评定方法计算效率更高,应用范围更广。 展开更多

关键词 氦质谱检漏 不确定度 蒙特卡罗方法 漏率 标准漏孔

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ITER水平诊断窗口冷却回路结构设计与流体分析 被引量：1

13

作者 陈长琦 朱晓文 +3 位作者 许铁军 谢韩 胡庆生 赵君煜 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期247-251,共5页

水平诊断窗口位于ITER装置主机水平窗口,用于容纳各项等离子体诊断设备,需要满足水冷、电磁和射线屏蔽等功能的技术要求。基于结构可靠性与加工可行性设计了水平诊断窗口冷却回路,并采用FLUENT软件进行传热和流体动力学理论计算,得到了... 水平诊断窗口位于ITER装置主机水平窗口,用于容纳各项等离子体诊断设备,需要满足水冷、电磁和射线屏蔽等功能的技术要求。基于结构可靠性与加工可行性设计了水平诊断窗口冷却回路,并采用FLUENT软件进行传热和流体动力学理论计算,得到了流体流速、压力和温度分布等数值模拟结果。并通过比较和分析,优化了结构设计。保证其冷却回路能够平衡窗口框体在受等离子体辐射热时产生的34 kW热负荷,阻挡等离子体辐射热对内部诊断设备的影响,同时降低了加工难度,为ITER水平诊断窗口插件的最终设计提供依据。 展开更多

关键词 水平诊断窗口 冷却回路 流速分布 温度分布

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铁路列车真空厕所系统设计 被引量：1

14

作者 褚向前 朱武 何磊 《真空》 CAS 北大核心 2011年第6期54-57,共4页

针对我国目前使用的铁路直接排放式厕所不雅观不文明、污染环境、浪费水等问题,设计了真空厕所系统。真空厕所基于真空运输理论,利用真空泵抽取真空室、纳污罐和输送管道内的空气,降低其中的大气压力,一般在0.03MPa～0.05MPa范围内,接... 针对我国目前使用的铁路直接排放式厕所不雅观不文明、污染环境、浪费水等问题,设计了真空厕所系统。真空厕所基于真空运输理论,利用真空泵抽取真空室、纳污罐和输送管道内的空气,降低其中的大气压力,一般在0.03MPa～0.05MPa范围内,接入便器,利用界面阀控制便器与管道通断,将粪便吸入至纳污罐,实现了粪便污物的抽吸。由于其冲洗水少,不易堵塞管路,整套系统密封,有效控制臭气外漏,不易污染环境,故其是新一代环保产品。研究了铁路列车真空厕所系统工作原理和工作过程,设计了其控制电路。 展开更多

关键词 铁路列车 真空厕所 控制电路 系统设计

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基于微膨胀的容积测量数值模拟与实验研究

15

作者 杨丹 陈长琦 +1 位作者 秋实 胡昊 《真空》 CAS 2016年第6期47-50,共4页

快速、准确地获取真空容器的容积,是准确评价各种与之相关物理参数的关键环节。介绍了基于微膨胀的容积测量方法基本原理,建立了容积微膨胀过程的热力学与传热学模型,运用CFD软件对系统的弛豫时间进行了数值模拟。研制了容积测量系统并... 快速、准确地获取真空容器的容积,是准确评价各种与之相关物理参数的关键环节。介绍了基于微膨胀的容积测量方法基本原理,建立了容积微膨胀过程的热力学与传热学模型,运用CFD软件对系统的弛豫时间进行了数值模拟。研制了容积测量系统并开展验证实验,结果表明,基于微膨胀的容积测量方法可以实现容积的快速、准确测量。 展开更多

关键词 真空容器 容积测量 微膨胀 弛豫时间

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磁控溅射靶磁场的有限元模拟分析

16

作者 朱武 褚向前 周平权 《真空》 CAS 2014年第4期44-47,共4页

磁控溅射靶面磁感应强度的水平分布直接关系到靶材的利用率和刻蚀的均匀性,为了寻求更好的磁控靶结构参数,从而实现靶面水平磁感应强度的均匀分布,本文应用COMSOL软件对JGP450C型磁控溅射镀膜机的圆平面靶表面磁感应强度进行了模拟分析... 磁控溅射靶面磁感应强度的水平分布直接关系到靶材的利用率和刻蚀的均匀性,为了寻求更好的磁控靶结构参数,从而实现靶面水平磁感应强度的均匀分布,本文应用COMSOL软件对JGP450C型磁控溅射镀膜机的圆平面靶表面磁感应强度进行了模拟分析计算,得到了靶面水平磁感应强度较强、分布较均匀的磁铁结构参数。 展开更多

关键词 磁控溅射 结构参数 磁场分布 有限元模拟

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低温吸附泵用椰壳活性炭的性能测试 被引量：6

17

作者 谢远来 汪明明 +4 位作者 陶玲 胡纯栋 蒋才超 赵晶晶 陈长琦 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期13-16,共4页

活性炭的比表面积、孔径及分布是影响液氦低温吸附泵抽氢、氦性能的关键因素。为了确定制作液氦低温吸附泵的吸附剂,选取了C1、C2、C3、C4四种椰壳活性炭,用比表面积及孔径分析仪测定了其等温吸附性能,并对实验数据进行了针对性分析,获... 活性炭的比表面积、孔径及分布是影响液氦低温吸附泵抽氢、氦性能的关键因素。为了确定制作液氦低温吸附泵的吸附剂,选取了C1、C2、C3、C4四种椰壳活性炭,用比表面积及孔径分析仪测定了其等温吸附性能,并对实验数据进行了针对性分析,获得了各活性炭的比表面积、微孔比表面积份额、不同孔径所对应的孔容等性能数据。结果表明,四种活性炭中C2最适于做为抽氢、氦的液氦低温吸附泵的吸附剂。 展开更多

关键词 吸附 活性炭 比表面积 孔径分布

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掺硼金刚石膜的制备及其应用 被引量：4

18

作者 褚向前 朱武 左敦稳 《真空》 CAS 北大核心 2011年第2期15-18,共4页

金刚石虽然具有极为优异的性能,如具有很大的能隙,高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率,以及负的电子亲和势,但要将它用于半导体材料时还不能直接使用,必须要先进行金刚石的P型和n型掺杂。因此,研究金刚石的P型和n型掺杂具有很重要的... 金刚石虽然具有极为优异的性能,如具有很大的能隙,高的电子迁移率、空穴迁移率和高热导率,以及负的电子亲和势,但要将它用于半导体材料时还不能直接使用,必须要先进行金刚石的P型和n型掺杂。因此,研究金刚石的P型和n型掺杂具有很重要的现实意义。在金刚石薄膜中掺杂时,一般是掺入硼原子以实现P型掺杂,掺入氮原子或磷原子以实现n型掺杂。然而,由于N和P在金刚石中的施主能级太深,现在n型掺杂金刚石薄膜制备尚不成功,这是金刚石实用化的障碍。本文介绍了金刚石膜掺硼目的、方法和制备,总结了掺硼金刚石膜在微电子、电化学、光电子、工具等领域应用状况以及存在问题。 展开更多

关键词 掺硼金刚石膜 制备 应用

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液氮温度下JX-6型椰壳炭的性能测试 被引量：2

19

作者 陈长琦 汪明明 +4 位作者 张建国 胡纯栋 谢远来 刘智民 NBI组 《真空》 CAS 北大核心 2009年第4期53-56,共4页

活性炭是NBI低温吸附泵吸附面的关键组成部分,其性能是决定NBI低温泵抽气性能的关键因素之一。本文选取JX-6型椰壳活性炭,用全自动比表面积及孔径分析仪(ASAP2020)在液氮温度下对其性能进行了测试,并对实验数据进行了分析。实验结果表明... 活性炭是NBI低温吸附泵吸附面的关键组成部分,其性能是决定NBI低温泵抽气性能的关键因素之一。本文选取JX-6型椰壳活性炭,用全自动比表面积及孔径分析仪(ASAP2020)在液氮温度下对其性能进行了测试,并对实验数据进行了分析。实验结果表明,该活性炭具有良好的孔隙结构和较强的吸附性能,其最大吸附量达到252cm3/gSTP。为进一步研究NBI低温泵的低温吸附抽气提供了理论依据。 展开更多

关键词 吸附 活性炭 液氮温区 比表面积 孔径分布

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真空烧结炉温度模糊控制系统仿真 被引量：1

20

作者 褚向前 朱武 黄胜峰 《真空》 CAS 北大核心 2011年第3期20-22,共3页

针对粉末冶金真空烧结炉时变性、大滞后、非线性的特点,采用PID控制效果不理想,选用了模糊控制算法。建立了PID控制和模糊控制仿真模型,进行了对比,结果表明,采用模糊控制后,系统响应速度很快,达到稳态时间仅为3.2 s,不存在超调量,稳态... 针对粉末冶金真空烧结炉时变性、大滞后、非线性的特点,采用PID控制效果不理想,选用了模糊控制算法。建立了PID控制和模糊控制仿真模型,进行了对比,结果表明,采用模糊控制后,系统响应速度很快,达到稳态时间仅为3.2 s,不存在超调量,稳态误差为1.2℃,稳态精度很高;系统仿真输出与给定输入波形较接近,系统调节时间短,很快进入稳定状态,且振荡很微小。模糊控制优于传统PID控制,能够满足粉末冶金真空烧结炉温度的控制要求。 展开更多

关键词 真空烧结炉 模糊控制 系统仿真

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