熱風循環(huán)真空干燥設備是配電變壓器器身干燥得較為常見的干燥設備之一。熱風循環(huán)加熱有一定的升溫速率限制，如果器身在干燥過程升溫過快，絕緣表面很快干燥收縮，而內層水分仍蒸發(fā)不出去，往往造成厚層絕緣件開裂。但如果升溫過慢，將會延長處理時間，增加成本。行業(yè)內一般以 10~15℃ /h 的線圈升溫速率進行加熱。由于線圈中含有大量的銅，升溫較慢，存在時滯嚴重、加熱慣性大，不易調節(jié)等問題。如果控制算法局限于常規(guī)的簡單 PID 控制方法，系統(tǒng)響應速度和超調量之間的矛盾不能得到解決。

由于工藝要求器身溫度需要按照預定的升溫速率 V1 進行加熱，所以副控制器的給定值也需要按照一定的速率遞增。由于導熱油升溫較快，而通過熱風加熱的器身滯后較為嚴重，所以副控制器的給定值按照目標升溫速率 V1 進行設定將存在嚴重滯后的問題；而如果按照通過目標溫度設定值 T1 計算出來的當前理想油溫設定值 T4 這個設定，依然存在較大的偏差。

為了減少實時升溫速率的波動并使實時溫升速率更貼近目標值，本系統(tǒng)在模糊控制的基礎上增加了限幅控制，油溫設定值被限定在 T6上限和 T6 下限之間，導熱油溫度設定值在 T6 理想曲線附件游動，被限制在陰影區(qū)域內，這樣很好地解決了大超調的問題。

本文將二維模糊控制器和常規(guī) PID 控制器組成串級系統(tǒng)，結合限幅控制應用到熱風循環(huán)干燥中，達到減小超調量和穩(wěn)態(tài)誤差效果，并成功應用于奧地利某變壓器廠，得到廠家的高度好評。本控制系統(tǒng)特別適用于非線性、大慣性、大滯后的加熱系統(tǒng)。