СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ 10
1.1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА 11
1.2. ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА В РОССИИ 15
1.3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛОВ 18
1.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА И СПОСОБЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНДУКЦИОННОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 24
2. ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ЗОННОГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА 36
2.1 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЧИСЛЕННЫХ РЕШЕНИЙ ANSYS 37
2.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 41
2.3. БАЗОВАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА 45
2.4. РЕАЛИЗАЦИЯ ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА В ANSYS 50
2.4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ И ЭЛЕМЕНТОВ 50
2.4.2. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИНДУКЦИОННОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 50
2.4.3. СОЗДАНИЕ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕТКИ 53
2.4.4. ПРИСВОЕНИЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ И ИСТОЧНИКОВ 54
2.4.5. УСТАНОВКА ОПЦИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА 55
2.4.6. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ 55
3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЬТЕРНАНСНОГО МЕТОДА 59
3.1. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ 59
3.2. ПРИМЕНЕНИЕ АЛЬТЕРНАНСНОГО МЕТОДА К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 61
3.3. ПЕРВЫЙ ЭТАП ОПТИМИЗАЦИИ И АНАЛИЗ ЕГО РЕЗУЛЬТАТОВ 68
3.4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНДУКЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ЗОННОГО НАГРЕВА 73
3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ ПОИСКА ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ НА ОСНОВЕ АЛЬТЕРНАНСНОГО МЕТОДА 77
4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОМ ЗОННОГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА 80
4.1. ПАКЕТ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ MATLAB 81
4.2. АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ПРОЦЕДУРЫ 85
4.3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ MATLAB 87
4.4. РАБОТА ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ПРОЦЕДУРЫ И ЕЕ ИТОГИ 91
4.5. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭТАПОВ ОПТИМИЗАЦИИ 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 101