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　　申请号：201610190271.7
　　申请人：桂林电子科技大学
　　发明人：何少佳 覃昱超 夏振 纪效礼 罗奕 刘华东

　　摘要：本发明公开了一种六面顶人造金刚石加热调功系统及其控制方法，包括中央处理器、变压器和连接于中央处理器的输入端上的电压测量模块、电流测量模块，中央处理器的控制端与变压器主回路上的调压装置连接，变压器副回路上连接有待加工的石墨，还包括PLC控制器，PLC控制器的输入端与中央处理器的控制端连接、其输出端与变压器副回路上的控制开关连接。本发明通过采用中央处理器和PLC控制器来实现同时关闭变压器的加热主、副回路的目的，实现电路的双重保护；本发明除了采用了PID控制器进行寻优整定外，还采用基于模糊RBF神经网络模块进行寻优计算，达到稳定调节加热电功率的目的，并减小了系统的震荡，增强了鲁棒性，提高了系统的抗干扰能力。 　　主权利要求：1.六面顶人造金刚石加热调功系统，包括中央处理器、变压器和连接于中央处理器的输入端上的电压测量模块、电流测量模块，所述中央处理器的控制端与串接于变压器主回路上的调压装置连接，变压器副回路上连接有待加工的石墨，其特征在于：还包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入端与中央处理器的控制端连接，其输出端与串接于变压器副回路上的控制开关连接。
　　2.根据权利要求1所述的六面顶人造金刚石加热调功系统，其特征在于：所述中央处理器包括均值滤波器、模糊RBF神经网络模块和连接有显示器的PID控制器，均值滤波器的输入端连接有放大电路、其输出端与模糊RBF神经网络模块的输入端连接，模糊RBF神经网络模块的输出端与PID控制器的输入端，PID控制器的输出端经信号转换电路后、与变压器主回路上的调压装置连接。
　　3.根据权利要求2所述的六面顶人造金刚石加热调功系统，其特征在于：在均值滤波器的输出端与模糊RBF神经网络模块的输入端之间连接 有一卡尔曼滤波器。
　　4.根据权利要求1所述的六面顶人造金刚石加热调功系统，其特征在于：在中央处理器的输入端上还连接有红外传感器和摄像头。
　　5.根据权利要求1或4所述的六面顶人造金刚石加热调功系统，其特征在于：在中央处理器的输出端上还连接有存储模块和语音模块。
　　6.根据权利要求1所述的六面顶人造金刚石加热调功系统，其特征在于：所述控制开关为继电器，用于控制变压器副回路的通断。
　　7.根据权利要求1所述的六面顶人造金刚石加热调功系统，其特征在于：所述调压装置为可控硅，用于控制变压器主回路的通断以及调节变 压器主回路加热电压的大小。
　　8.一种如权利要求1所述的六面顶人造金刚石加热调功系统的控制方法，其特征在于：包括电路保护控制步骤和加热调功步骤，其中所述电路保护控制包括以下步骤：1)系统参数初始化，并向存储模块中植入用以合成人造金刚石的加工工艺参数、并设定参考值，所述加工工艺包括加热阶段、保温阶段和冷却阶段，其中加热阶段采用慢升压工艺；2)开始给石墨片加热：通过电压、电流测量模块采集变压器主回路上的电压、电流瞬时值；然后发送至中央处理器，中央处理器经放大、滤波处理后再进行计算，得到加热的电功率瞬时值；3)中央处理器将该电功率瞬时值与参考值进行比较，得到第一控制信号、并发送给变压器主回路上的调压装置；中央处理器同时也将该电功率瞬时值发送给PLC控制器，PLC控制器将该电功率瞬时值与参考值进行比较，得到第二控制信号、并发送给变压器副回路上的控制开关；所述加热调功在执行电路保护控制的1)、2)步骤的基础上，继续执行以下步骤：Ⅰ)中央处理器内的模糊RBF神经网络模块对过滤处理后的电功率瞬时值进行寻优处理，整定出PID控制器中调节系数比例Kp、积分ki、微分kd，并反馈至PID控制器中，PID控制器将各调整系数显示在显示器上，同时PID控制器的输出端经信号转换电路后与串接于变压器主回路上的调压装置连接，通过调节调压装置来控制变压器主回路的电压以达到调整金刚石合成加热电功率的目的。
　　9.根据权利要求8所述的六面顶人造金刚石加热调功系统的控制方法，其特征在于：所述电路保护控制的步骤2)中，所述滤波处理为在加热阶段采用均值滤波器进行滤波、而在保温阶段是在均值滤波处理后再采用卡尔曼滤波器进行滤波处理。
　　10.根据权利要求8所述的六面顶人造金刚石加热调功系统的控制方法，其特征在于：所述加热调功的步骤Ⅰ)中，所述寻优处理为模糊RBF神经网络模块在金刚石不同的温控周期进行不断学习整定，计算出当前的加热电功率的平均有效值、并与设定参考值进行比较，获得误差值，最后进行网络权值算法学习及不断地更新、修正。