EMV单向凝固装置既可用于研究电流和磁场对金属凝固过程的作用机制,也可用于利用电流和磁场对金属凝固过程的影响制备具有特种组织的新材料.该装置必须采用高频感应加热装置作为加热设备.目前,其温度控制一般采用手动或温度控制仪.手动控制精度不高,易受干扰.温度控制仪只能进行恒温控制,不能控制加热和冷却过程,还不能很好地实现对凝固装置的整体控制.为此,本文针对EMV单向凝固装置开发了一套操作方便、界面友好、控制精度高、能控制加热和冷却过程的温度控制系统.本文对控制系统的硬件部分进行了设计,它包括传感器、D/A、A/D采集卡等设备的选型、采集/输出通道的选择等,同时文中还提出了接地抗干扰的措施.本文根据热力学原理,建立了温度控制系统控制对象的数学模型,推导出其温度热量传递函数.根据这个模型,本文提出了两种不同的控制算法:传统PID控制器和基于Fuzzy推理的自调整PID控制器.传统PID控制器具有结构简单、对误差模型具有鲁棒性及易于操作等优点.但是它对于复杂的、动态的和不确定的系统的控制还有不足之处,PID参数难以整定.因而比较难以达到预期控制效果.而基于Fuzzy推理的自调整PID控制器可以根据误差的大小、方向以及变化趋势等特征,通过Fuzzy推理做出相应决策,在线整定PID参数K<,P>、K<,I>、K<,D>,能获得满意的控制效果.本文采用Visual Basic 6.0作为开发工具,界面友好,能方便地实现人机对话.它主要由一个初始化设置模块和一个定时器子程序组成.定时器子程序是软件的主要部分,它主要包括数据采集模块,数据处理模块,参数自调整模块,PID控制模块和控制量输出模块等.最后对传统PID控制器和基于Fuzzy推理的自调整PID控制器进行了仿真和实验比较,结果表明后者相对于传统PID控制器,具有响应时间短、超调量小、温度控制精度高等优点.完全能满足EMV单向凝固装置对温度控制的要求.