MDF連續(xù)平壓板厚自動糾偏協(xié)同控制研究.pdf

1、在中密度纖維板(MDF)連續(xù)平壓過程中，板厚控制始終決定產(chǎn)品最終質(zhì)量，板厚糾偏控制是板厚控制的重要組成部分。MDF連續(xù)平壓由液壓缸陣列驅(qū)動熱壓板產(chǎn)生位移和壓力，對板坯進(jìn)行熱壓、定厚或糾偏處理。液壓缸陣列是一類群集系統(tǒng)，具有“個體自治、局部信息交換、整體運行一致性”等特點。本學(xué)位論文結(jié)合教育部高等學(xué)校博士點專項基金“MDF連續(xù)平壓板形自動糾偏協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)研究”(20120062110012)，針對液壓缸陣列控制問題，從群集控制角度研究

2、多執(zhí)行器基于行為的協(xié)同控制方法，形成MDF連續(xù)平壓板厚糾偏協(xié)同控制機制，主要完成了以下創(chuàng)新工作:
　　提出并建立多動力終端（即液壓缸陣列）的協(xié)同控制遞階結(jié)構(gòu)，即“協(xié)同核-控制中介-動力終端”結(jié)構(gòu)?；谠摻Y(jié)構(gòu)，自底向上研究液壓缸陣列協(xié)同控制方法，形成MDF連續(xù)平壓板厚自動糾偏協(xié)同控制機制。
　　建立單終端位移控制系統(tǒng)模型和靜載壓力控制系統(tǒng)模型，并設(shè)計相應(yīng)的協(xié)同控制器。所建立的系統(tǒng)朗之萬方程考慮了板坯粘彈性作用。分別推導(dǎo)位移控制

3、系統(tǒng)和靜載壓力控制系統(tǒng)的序參量方程，求得協(xié)同控制律（即系統(tǒng)運行漲落力）表達(dá)式。對位移控制系統(tǒng)和靜載壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明，協(xié)同控制方法實現(xiàn)了單終端對位移和壓力的無超調(diào)輸出，適用于MDF連續(xù)平壓這一必須嚴(yán)格避免輸出超調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　定義熱壓工藝模式，提出多終端層次協(xié)同方案。針對多終端同步輸出控制問題，研究控制中介對多終端的校正方法，形成層次協(xié)同方案?；诘葼顟B(tài)耦合結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)自協(xié)同同步控制系統(tǒng)的序參量方程，采用協(xié)同控制

4、方法校正自協(xié)同動力單元中兩個終端的輸出;引入干擾補償器增強系統(tǒng)穩(wěn)定性;基于模糊理論對跟蹤控制器進(jìn)行改進(jìn)，改善自協(xié)同系統(tǒng)全壓力輸出時的穩(wěn)態(tài)性能;基于主從校正結(jié)構(gòu)和協(xié)同控制方法，解決互協(xié)同的三個終端同步輸出控制問題;分別對自協(xié)同、互協(xié)同的多終端系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，協(xié)同同步校正方法能有效消除自協(xié)同、互協(xié)同同步系統(tǒng)的輸出誤差。
　　定義板厚偏差閾值，進(jìn)行偏差等級劃分，制定協(xié)同核板厚糾偏決策規(guī)則。研制MDF連續(xù)平壓板厚糾偏系統(tǒng)，對研究形

5、成的板厚糾偏協(xié)同控制機制進(jìn)行測試。通過對模擬數(shù)據(jù)和實驗用板坯厚度糾偏處理測試，驗證協(xié)同控制機制的有效性。液壓缸陣列位移輸出與壓力輸出的動態(tài)曲面表明:根據(jù)板厚糾偏要求，各終端輸出的位移或壓力與板厚糾偏決策相吻合，協(xié)同核能夠根據(jù)各終端作用處的板坯特性做出相應(yīng)決策切換。
　　綜上，本文通過研究基于行為的液壓缸陣列協(xié)同控制方法，最終形成MDF連續(xù)平壓板厚自動糾偏協(xié)同控制機制，實現(xiàn)在MDF連續(xù)平壓中對板厚偏差的無超調(diào)、動態(tài)調(diào)節(jié)，液壓缸陣列整