基于PID控制的冷喷涂气体温度精确控制研究

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.