针对以碳化硅(SiC)为发热元件，具有大容量、纯滞后、热惯性时变的硅碳棒电护特性，设计出一种外环为温度模糊控制器，内环为根据SiC棒表面负荷曲线进行调节的功率调节器的温度控制系统。在硅碳棒炉的应用中，这种串级控制系统热效率高，既有较好的控温特性，还有利于SiC棒的使用寿命的提高，其控制效果优于一般模糊控制。以碳化硅(SiC)棒作为发热元件的硅碳电炉，具有大惯性、大滞后、热惯性随时间变化，要求其表面负荷随温度增加而降低等特点，在控温过程中，为便于解决硅碳棒炉存在的非线性、参数时变及数学模型的不确定性，通常采用模糊控制。在硅碳棒电炉中，除炉膛容量、结构形式、隔热保温材料的性能是影响电炉性能的重要因素以外，碳化硅材料的性能也是决定硅钥炉性能的重要因素。硅碳棒主要化学成分为SiC，在空气、氦气和氢气中，最高工作温度为154090，电阻温度系数(1/})在小于800℃以前为负性，大于800℃之后为正性，硅碳棒炉的等效电阻随温度变化;硅碳棒表面负荷推荐值与温度的函数关系如图1所示:图1硅碳棒表面负荷推荐值与温度的关系曲线1一正常湿度的空气2氢、分解氨及其它含氢的气体硅碳棒炉在加热过程中.以800℃作为电阻温度系数.由负性向正性变化的分界点，在800℃之前，具有负性电阻温度特性，称为第一工作区，第一工作区允许表面负荷为14W/cmz;80090之后，具有正性电阻温度特性，称为第二工作区，在第二工作区内，当温度小于1150℃之前，其表面负荷为14W/cmz，大于115090(或110090)之后，其表面负荷随温度的增加而线性减少，例如在1500℃时，表面负荷降到4W/cmz，由硅碳棒炉的温度一电阻特性和表面负荷一温度关系曲线可见，采用温度模糊控制只能解决温度控制指标，不能使硅碳棒表面负荷在不同的温度下达到合理分配，延长硅碳棒的使用寿命，提高热效率。针对硅碳炉的特点，我们在研制TCE-III温度控制系统中，将模糊控制规则与功率调节结合起来，组成串级控制系统。运行结果表明，TCE-III控制器用于硅碳棒电炉能获得良好的静、动态特性，延长了SiC棒的使用寿命。www.sdzygw.com