摘要
随着科学技术的发展，多温区控制系统已经应用于工业生产及我们的日常生活当中。本文研究的对象：多温区热风回流焊机是应用于SMT焊接的设备，为了使热风回流焊机的控温精度更高，可以采用更先进的控制算法来实现。然而在各种应用于热风回流焊系统的算法中，为了评价算法对控制系统控制的优劣，就需要分析控制系统的鲁棒性能。本文将对采用两种算法的多温区回流焊控制系统进行鲁棒性能分析，从而分辨出两种算法对系统控制效果的优劣。
在介绍鲁棒基础知识和系统鲁棒性能尺度以及分析多温区热风回流焊机的结构基础上，针对热风回流焊工作在工况2和工况3的每个温区建立一个不确定模型，并确定该不确定模型为具有反馈结构不确定模型。首先采用Z—N PID算法对该控制系统进行仿真；然后提出了基于的灵敏度最小的H_∞控制的鲁棒PID，同时针对热风回流焊不确定模型进行仿真。并且对两种算法组成系统的仿真结果进行了比较。
通过比较，可以发现，采用鲁棒PID算法的控制系统的动态性能优于采用Z—N PID算法的控制系统；再通过MATLAB仿真对两种算法分别组成的系统进行积分误差分析，采用鲁棒PID算法的控制系统的稳态性能较好。因此，可以得出结论：采用鲁棒PID算法的多温区热风回流焊控制系统的鲁棒性能比采用Z—N PID算法的控制系统更好。
Along with the development of science and technology, the multitemperatual zones control system has already applied to the industrial production and our daily life. The object of paper studies is the multitemperatual zones reflow soldering machine which is applied to soldering of SMT. In order to improve the temperature control precision of the reflow soldering machine, it need to use more advanced control algorithm. To estimate the algorithm applied in the reflow soldering system, it analyzes the robust performance of the control system. By comparing the robust performance of the control system applying two algorithms, it distinguishes the effect of two algorithms to control performance of the control system.
Based on the introduction of robust knowledge, the system robust performance criterion and the analysis of reflow soldering machine's structure, an uncertain model is established for each warm area when machine works in the operating mode 2 and 3. The uncertain model has the feedback structure. Firstly, it carries on the simulation to control system using Z-N PID algorithm to, then a sensitivity minimal H_∞control robust PID is proposed. The simulation of the uncertain model is executed simultaneously. And it makes comparison with the simulation results of two algorithms.
Through the comparison, it shows that, dynamic performance of system which uses the robust PID algorithm surpasses the one using Z-N PID algorithm. Based on MATLAB simulation to the control system which applies two algorithms, integral error is analyzed, it shows that the stability performance of the control system which adopts robust PID algorithm is better than the other algorithm. The conclusion is: the robust performance of the multitemperatual zones control system using the robust PID algorithm is better than the one using Z-N PID algorithm.
引文
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