復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合分析與解耦控制技術(shù).pdf

1、論文以"復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合分析與解耦控制技術(shù)"為主題,研究了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)非線性電磁諧波分量與主機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系;分析了機(jī)電耦合的類(lèi)型、特點(diǎn)和作用規(guī)律;提出了機(jī)電耦合模型的建立方法;探求了系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)匹配方法;開(kāi)發(fā)了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)解耦控制技術(shù);實(shí)現(xiàn)了冷軋帶鋼平整機(jī)張力-速度的解耦控制.主要內(nèi)容如下:對(duì)典型復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)--CM04平整機(jī)的機(jī)電傳動(dòng)部分作了全面地調(diào)研.提出了系統(tǒng)的總體測(cè)試方案,設(shè)計(jì)了高保真度的信號(hào)隔離和緩沖器,解決了從大

2、功率、大電流復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)主回路中提取真實(shí)諧波分量、而又能不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的難題;發(fā)現(xiàn)了諧波電流對(duì)平整機(jī)工作狀態(tài)的影響規(guī)律;確認(rèn)諧波電流是可能引起平整機(jī)工況奇異、產(chǎn)生機(jī)電耦合振動(dòng)、導(dǎo)致帶材產(chǎn)品表面出現(xiàn)明暗振紋的一個(gè)因素;提出了一種多相整流電路諧波電流的分析計(jì)算方法,用該方法對(duì)平整機(jī)三相橋式整流供電電路的諧波分量進(jìn)行了理論分析和計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果能得到相互驗(yàn)證,說(shuō)明該方法是可行的,實(shí)測(cè)結(jié)果是可靠的.提出了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合模型的建

3、立方法.分析了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)中存在的機(jī)電耦合行為和作用規(guī)律,歸納總結(jié)出四種形式的機(jī)電耦合,即電磁轉(zhuǎn)矩直接耦合,諧波轉(zhuǎn)矩直接耦合,微變量控制回路耦合,多傳動(dòng)加工件耦合.分析了遺傳算法和模擬退火算法尋優(yōu)性能和各自的不足與局限性,將兩種算法巧妙地結(jié)合起來(lái)加以修正、取長(zhǎng)補(bǔ)短構(gòu)成新的退火遺傳算法,提高了算法的整體尋優(yōu)性能;并以典型的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)一平整機(jī)為研究對(duì)象,以其主傳動(dòng)速度控制系統(tǒng)為切入點(diǎn),應(yīng)用退火遺傳算法,解決了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)中多參數(shù)、相互耦合

4、、難于整定和組態(tài)的難題,使控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)在參數(shù)可調(diào)范圍內(nèi)達(dá)到最優(yōu).開(kāi)發(fā)了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)智能解耦控制技術(shù).實(shí)現(xiàn)了典型復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)——CM04平整機(jī)張力-速度的解耦控制.針對(duì)平整機(jī)張力、速度控制的特點(diǎn),提出了基于極點(diǎn)配置的解耦控制策略,將相互作用的前張力、后張力和工作輥速度解耦成三個(gè)幾乎獨(dú)立的控制參數(shù),并將閉環(huán)控制系統(tǒng)的極點(diǎn)配置在所期望的位置,使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能.從理論分析、計(jì)算機(jī)仿真到工業(yè)實(shí)驗(yàn)都表明該解耦控制策略能實(shí)現(xiàn)對(duì)平整機(jī)