本文主要针对移动线材感应加热控制系统分析、设计及应用展开研究，完成了精确数学建模、感应加热器不同负载的优化匹配、寻找优化的多变量控制系统控制策略、模拟稳定化处理过程中感应加热器与被加热钢绞线间的电磁场、温度场的计算和分布模型、全新的全数字化中频感应加热电源硬件系统的设计进行了详细的研究。首先在对感应加热机理进行详细分析的基础上，研究了感应加热电源系统的基本结构，完成了整流器、电抗器、逆变器的精确建模，建立了电压源-变压器-可控整流器的平均模型，反映整流器的开放角由大到小变化时的延迟函数以及换流过程和电压源电压对整流器输出电压的影响。通过应用状态空间平均法引出了一种线性时不变的、与负载扰动不相关的单相逆变器控制模型。其次分析了两种常见的负载谐振电路（包括并联谐振电路和串联谐振电路）的负载匹配方法，提出一种新的静电耦合匹配方法计算不同的移动线材加热功率；采用解析法得出被加热物体为空心圆柱体的负载感应器数学模型，分析推导了负载感应器等效电阻和等效电感计算公式；并且通过实验方法对空载状态和负载状态的相关参数分别进行测量与计算。接着针对中频感应加热电源最重要的负载温度控制环节，采用基于三次B样条的模糊控制拟合算法控制方案，与传统的模糊控制算法比较，不仅具有良好的动态特性，而且能有效消除系统稳态误差，提高了控制精度，增强了抗干扰能力。利用有限元方法，基于ANSYS对钢绞线的感应加热模型的电磁场和温度场进行了磁-热耦合分析，得出电流密度为8×106A/m2，加热频率分别为2500Hz、3400Hz、5000Hz时的感应加热仿真结果，并且分析了电源频率对加热速度和心表温差的影响，为最优电源频率的选择提供依据。最后设计新的全数字化稳定化处理系统，以PC104DX-586为控制核心、数据采集单元选用12位A/D模拟量采集卡；以16位计数器结合CPLD形成灵活的全数字整流和逆变脉冲触发单元；同时设计电源故障处理程序，在电源故障时及时采取保护措施并将故障通过LED指示灯显示。整个系统具有可靠性高、脉冲对称度高、抗干扰能力强、反应速度快等特点。