基于PID控制的冷喷涂气体温度精确控制研究

TG174.44; 在冷喷涂增材制造中,气体温度是影响颗粒速度、颗粒温度和涂层质量的关键参数之一,精确控制气体温度对气体加热效率、沉积效率的稳定性以及涂层的微观结构具有重要意义.为此,采用ANSYS-FLUENT建立数值模型,研究了基于PID策略和传统的开关控制策略对冷喷涂气体温度精确的影响.结果表明:采用PID策略时,气体温度的稳定时间和过冲都有大幅优化.此外,对于PID策略,使用正交实验研究了 3 个因素(比例、积分和导数)对气体温度稳定时间和过冲的影响.实验结果表明,稳定时间和过冲主要分别受比例参数和积分参数的影响.随着比例参数和积分参数的增加,稳定时间和过冲率减小,对气体温度控制的精确...

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Published in材料保护 Vol. 56; no. 6; pp. 123 - 136
Main Authors 郑悠, 方丹丹, 高建红, 张金涛, 徐小龙, 梅军云, 所新坤
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 宁波工程学院电子与信息工程学院,浙江 宁波 315211%宁波智慧城市规划标准发展研究院,浙江 宁波 315199%安徽马钢表面技术股份有限公司,安徽 马鞍山 243000%宁波大学机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211 2023
Subjects
气体温度
数值模拟
冷喷涂
PID控制
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Summary:TG174.44; 在冷喷涂增材制造中,气体温度是影响颗粒速度、颗粒温度和涂层质量的关键参数之一,精确控制气体温度对气体加热效率、沉积效率的稳定性以及涂层的微观结构具有重要意义.为此,采用ANSYS-FLUENT建立数值模型,研究了基于PID策略和传统的开关控制策略对冷喷涂气体温度精确的影响.结果表明:采用PID策略时,气体温度的稳定时间和过冲都有大幅优化.此外,对于PID策略,使用正交实验研究了 3 个因素(比例、积分和导数)对气体温度稳定时间和过冲的影响.实验结果表明,稳定时间和过冲主要分别受比例参数和积分参数的影响.随着比例参数和积分参数的增加,稳定时间和过冲率减小,对气体温度控制的精确度增加.
ISSN:1001-1560
DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0143