基于Smith Fuzzy-PID的熱牽伸輥溫度控制系統(tǒng).pdf

1、本課題來(lái)源于項(xiàng)目“熱牽伸輥轉(zhuǎn)速與溫度控制系統(tǒng)的研究”。針對(duì)傳統(tǒng)的PID控制算法、工頻感應(yīng)加熱方式的熱牽伸輥存在的加熱效率低、控溫精度低、均勻性差等問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種基于SmithFuzzy-PID的熱牽伸輥溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能控制導(dǎo)絲盤(pán)表面溫度穩(wěn)定在200℃。經(jīng)過(guò)試運(yùn)行、調(diào)試、改進(jìn)，能達(dá)到±1.5℃的溫度均勻性和±1℃的控制精度。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　 一、熱牽伸輥溫控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　 主控系統(tǒng):微處

2、理器將采集的溫度值進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并依據(jù)當(dāng)前采集的溫度值，運(yùn)用SmithFuzzy-PID復(fù)合算法推算出相應(yīng)的控制量U，將該加熱控制信號(hào)U送往高頻加熱裝置的觸發(fā)信號(hào)輸入電路，同時(shí)微處理器通過(guò)CAN總線方式與上位機(jī)通訊，發(fā)送即時(shí)數(shù)據(jù)、接收待設(shè)定參數(shù)，并處理各種報(bào)警狀態(tài)。
　　 檢測(cè)系統(tǒng):將導(dǎo)絲盤(pán)分成四溫區(qū)，分別在對(duì)應(yīng)溫區(qū)埋置鉑電阻傳感器，高速旋轉(zhuǎn)式溫度變送器將傳感器檢測(cè)到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度值信號(hào)，并運(yùn)用RS485通信方式傳送至微處

3、理器。
　　 執(zhí)行系統(tǒng):高頻加熱裝置接收并處理觸發(fā)信號(hào)輸入電路送來(lái)的信號(hào)和電磁感應(yīng)加熱器反饋回來(lái)的信號(hào)，再通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路提供觸發(fā)脈沖信號(hào)給變頻控制器IGBT，使IGBT模塊按特定規(guī)律完成開(kāi)和關(guān)，進(jìn)而給電磁感應(yīng)加熱器提供交變電壓，產(chǎn)生交變電流，形成交變磁場(chǎng)，使導(dǎo)絲盤(pán)的鐵質(zhì)輥套切割磁力線產(chǎn)生若干渦流而自行加熱。
　　 二、熱牽伸輥溫控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　 本文對(duì)PID控制、模糊自整定PID控制、SmithFuzzy