近年来,食品企业不断发展,企业面临的竞争压力不断增加,为增强企业竞争力,需要提高隧道炉的生产效率与质量。传统隧道炉温度控制系统使用PID控制,但是该方法升温速度慢,超调量大,影响产品质量,因此,有必要对隧道炉进行改造与优化。本文针对隧道炉温度控制系统进行深入的研究与分析,利用滑模控制不受外界干扰的优点,将滑模控制与隧道炉温度控制系统相结合,提高了系统的抗干扰能力和工作效率。首先,本文首先介绍了隧道炉温度控制系统的结构组成,通过对隧道炉各个部分的研究,根据隧道炉功能的不同,将硬件部分分为燃烧系统、循环加热系统、传送系统、排湿系统以及软件部分的控制系统。进一步介绍了隧道炉的工作原理,结合实际生产过程及隧道炉的运行模式,找出了隧道炉在工作过程中出现的问题。同时,针对各个问题与控制目标提出了解决方法。通过对隧道炉中部分器件进行改进,在燃烧机与燃烧室之间加装电机,在隧道炉内部加装传感器,优化隧道炉的信息采集系统。针对增加的设备,配置相应的I/O点。以上位机为平台,组态的监控界面为控制平台,从而监控隧道炉内部运行状态。进一步,研究了隧道炉内部各系统的热量转化的方式。通过对流量转化的分析,根据现场实际测量的数据,计算出燃烧机提供的热量、产品消耗的热量与隧道炉消耗的热量,从而得到了隧道炉的热效率。进而,分析了出隧道炉内部对于热量损耗的原因,提出了改进方案,根据隧道炉的热量转化情况,参考双容温度滑模控制系统中的锅炉模型,对双容温度模型进行优化,进而得到了隧道炉温度控制系统的数学模型。本文采用了滑模控制对隧道炉温度控制系统进行控制。滑模控制与其他控制不同之处在于,滑模控制的结构并不固定,它可以在动态过程中,根据系统的当前状态,对结构进行不断的变化,以适应系统状态,保证系统按照预定的滑动模态的状态轨迹运动。由于外界干扰对滑动模态没有影响,使得滑模控制具有响应速度快、抗干扰能力强和利于实现等优点。针对带有干扰的非线性系统进行了稳定性分析,验证了滑模控制的抗干扰能力。通过分析可以知道,带有干扰的非线性系统可以在有限时间内达到滑模面,并且系统是稳定的。从而,为滑模控制在隧道炉系统在中的应用奠定了理论基础。针对构建的隧道炉系统,确定了控制器的结构,设计了滑模控制器,根据现场实际数据,计算了滑模控制器中的各个参数。通过对系统仿真分别得到了滑模控制与PID控制在165℃与175℃时对隧道炉系统的控制效果。验证了滑模控制在隧道炉温度控制系统中应用的可行性。