钟罩式气氛炉调功系统是一个大滞后、大惯性的非线性控制系统,一些传统的控制策略往往不能实时地、精确地响应温度变化。同时,现有钟罩式气氛炉调功系统大都采用斩波调功方式,该方式下电压、电流波形的谐波含量高,系统功率因数低,对电网的污染较大。此外,目前的钟罩式气氛炉受限于当前的生产工艺和成本要求,普遍自动化程度不高。所以控制策略的不合理、功率调节方式落后以及自动化程度不够是当前钟罩式气氛炉存在的主要问题。本文立足于对钟罩式气氛炉调功器研制过程中关键技术的研究。首先,采取了一种适合于大滞后、大惯性的非线性控制系统的模糊自整定PID控制策略,并通过MATLAB数学工具实现控制策略的仿真和模糊规则的确定。其次,采用了一种低谐波、高功率因数的多级电压拼波调功方式,并详细分析了该调功方式中涉及到的拼波档位的确定和拼波角度的计算等关键问题。最后,利用现场CAN总线实现远程监控,提高了系统的自动化程度。本文简要介绍了调功系统中的硬件结构,包括控制板、触发板和功率板等；并着重阐述了调功系统的软件算法原理和算法实现,包括AD采样校正算法、过零点捕获与锁定算法、拼波调功算法、模糊PID控制算法以及CAN通信算法。本课题以节能、减排、集成自动化为目标,采用模糊自整定PID控制策略、多级电压拼波调功方式以及远程监控,搭建了相应的实验平台,进行了大量的调试,最终研制了一种能耗小、污染低、自动化程度高的钟罩式气氛炉调功系统。现场运行结果表明：系统调功效果良好,跟踪工艺设定温度曲线偏差小,功率超过20KW,谐波污染低,最大功率因数可达0.95,比合作方原设备节能15%以上