軋機(jī)液壓AGC系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及控制方法研究.pdf

1、針對(duì)軋機(jī)厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱AGC系統(tǒng))中不確定因素造成的過程數(shù)學(xué)模型的不精確性,并鑒于常規(guī)PID控制器整定調(diào)試周期長(zhǎng)、較難適應(yīng)過程數(shù)學(xué)模型變化等問題,本文運(yùn)用模糊PID控制理論,在軋機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)上,利用LabVIEW模糊邏輯工具包設(shè)計(jì)開發(fā)了參數(shù)自整定模糊PID控制器,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,其控制效果與常規(guī)PID控制器比較后,驗(yàn)證了模糊PID控制技術(shù)在軋機(jī)厚度自動(dòng)控制中的可行性。
　　 AGC系統(tǒng)是軋機(jī)提高帶材厚度精度的重要方法,

2、其采用目的是獲得板帶材縱向厚度的均勻性,從而生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,目前已成為軋機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的一部分。
　　 本文首先在分析了軋機(jī)液壓AGC系統(tǒng)及其運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上,以伺服閥的基本方程、液壓缸連續(xù)性方程、液壓缸和負(fù)載的力平衡方程為基礎(chǔ),確定了液壓伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。但是,由于軋制工藝的復(fù)雜性,來料厚度的變化等不確定因素的影響,對(duì)于軋機(jī)厚度自動(dòng)控制系統(tǒng),要建立精確的數(shù)學(xué)模型是很困難的,不利于傳統(tǒng)控制理論的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn),而智能控

3、制技術(shù)為解決厚度自動(dòng)控制提供一種有效途徑。然后在深入分析軋制工藝過程的基礎(chǔ)上將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于厚度控制系統(tǒng)中,并在美國(guó)NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW開發(fā)平臺(tái)下,利用模糊邏輯工具包(FuzzyLogic Toolkit)和PID工具包,設(shè)計(jì)了一個(gè)參數(shù)自整定模糊PID控制器,編寫相應(yīng)模糊控制程序,實(shí)現(xiàn)了軋制過程基于模糊PID技術(shù)的厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)。在軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)中,模糊PID控制器是由PID控制器和參數(shù)模糊自調(diào)整機(jī)構(gòu)組成,模糊

4、自調(diào)整機(jī)構(gòu)運(yùn)用模糊控制的基本理論和方法,根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際響應(yīng)輸入信號(hào),即偏差信號(hào)e和偏差變化ec的變化,通過模糊推理作出相應(yīng)決策,在線調(diào)整Kp,K1和KD三個(gè)PID參數(shù),使其既具有模糊控制靈活而適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),又具有PID控制精度高的特點(diǎn)。
　　 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果表明,經(jīng)改造后的AGC控制系統(tǒng)具有良好的參數(shù)自整定性能,比原AGC系統(tǒng)在厚度控制的精度方面有了很大的提高,將誤差控制在1.5％內(nèi),小于一般用戶要求的3％的誤差范圍,并在一