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感应加热作为一种工业加热方法,具有能流密度大、加热速度快、热效率高、节约能源、不污染环境等一系列优点,被广泛应用于轧辊表面淬火、棒料透热、板坯回火等工业生产领域。中频感应加热大量应用于石油钻采、地质钻探、煤矿采掘、基建探测等领域所需的各类高合金钢管的热处理。热挤压生产钢管工艺,对出炉管坯的温度有很高的要求,不仅要求温度误差很小并且要达到芯表均一,可见温度的控制至关重要。但是,中频感应加热管坯是一个复杂的物理过程,很难建立精确的数学模型。本文分析了国内外钢管感应加热的发展和现状,以及中频电源的发展与现状。针对钢管加热时的负载特性,分析了中频电源的结构,比较了电压型串联谐振逆变器和电流型并联谐振逆变器的不同特性,选择了电压型串联谐振逆变器。并对电压型串联谐振逆变器的调功方案进行了对比,选择了直流侧降压斩波器调功。针对中频感应加热管坯系统的复杂性,提出了双闭环串级控制应用于温度控制系统。在双闭环串级控制系统中,通常外环和内环采用相同的PID算法,由于感应加热温控系统具有非线性、强干扰、大滞后的特点,所以,内环采用常规PID算法调功,外环采用模糊算法调温,外环输出值作为内环给定值,以提高控温精度。在MATLAB仿真软件平台下,对所设计的模糊加PID串级控制进行了仿真,并和PID串级控制仿真波形图进行了比较。仿真结果表明,模糊加PID控制更适合应用于中频感应加热管坯温度控制系统,并且是可行有效的。并对控制方法应用于生产现场进行了分析,测试结果表明,管坯温度符合生产工艺要求。