基于同步系數在線辨識的多電機比值傳動控制策略.pdf

1、在傳統(tǒng)拉絲工藝中，需要根據鋼絲的規(guī)格先離線設定好各道拉拔滾筒間的鋼絲張力值，再根據各道拉模的孔徑由操作工人依據經驗整定各電機的比值同步速度，開機后先要在低速運行狀態(tài)下對離線設置的各比值系數在線修正，使實際張力等于或接近于設定值后，方可按一定斜率高速起動運行。當鋼絲規(guī)格改變后，又要重新整定各道電機的同步系數。生產效率低，操作方式復雜，自動化程度較低。在這種傳統(tǒng)控制方式下，當被加工對象的材質或形狀不均勻時，即使人工整定好比值同步系數，也無法

2、實現高精度恒張力控制。張力的波動會直接導致拉拔過程中鋼絲的粗細不均、斷裂，制約拉絲速度和質量的提高。針對傳統(tǒng)多電機恒張力系統(tǒng)的此項不足，在對多電機恒張力系統(tǒng)進行動態(tài)建模和分析的基礎上，本文提出了一種新穎的多電機比值驅動恒張力控制策略。在此種控制模式下，不必對各電機速度與多電機之間的張力實施解耦，必要時亦可省去測速電動機，僅通過各組電動機的張力反饋對同步系數自動修正就可實現對各電機間物理對象的恒張力控制。本策略以保持張力恒定為控制目標，采

3、用張力閉環(huán)的模糊自整定PI控制。在靜態(tài)時，其各道電機的轉速分配與傳統(tǒng)方式相同，即：依據卷簡間出口秒流量相等的原則，由各道卷筒出口鋼絲直徑的比例來確定轉速分配值；在動態(tài)時，各道電機的比值同步速度可自校正以滿足恒張力控制的要求。 本文的主要研究內容包括： (1)對張力檢測機械進行建模與分析。 (2)對多電機比值驅動恒張力控制系統(tǒng)進行建模與分析，提出模糊自整定PI控制的構想。 (3)設計合適的模糊自整定PI控制

4、器。 (4)對新型的多電機比值驅動控制系統(tǒng)模型進行仿真試驗分析，檢驗新型控制的效果。 (5)對新型控制的多電機恒張力比值驅動系統(tǒng)進行軟硬件設計，構建一個與生產現場類似的實驗環(huán)境并進行實驗分析。將此控制策略應用到拉絲機工業(yè)現場，最終建立一套應用新策略的實際可行的拉絲機系統(tǒng)。 仿真及實驗應用驗證了此控制策略的可行性和合理性。由于本控制策略在未對反饋張力模型進行精確預估和解耦的情況下，就可對張力實現精密控制。所以此種控