無頭連續(xù)軋制移動式閃光焊機智能化控制的研究.pdf

1、無頭軋制是一個集冶金/機械/電氣/液壓/材料/焊接/計算機控制等多技術相互交融的復雜系統(tǒng)，其運用焊接方法，把鋼坯頭與尾焊接在一起，連續(xù)不斷地把鋼坯送進軋機進行連續(xù)軋制。無頭軋制技術的難點是鋼坯的連接技術問題，即要在非常短的時間內將高速運動的鋼坯連接起來。對于大截面鋼材的焊接，通?？梢圆捎秒姶鸥袘?激光焊和閃光對焊等。目前國外多采用閃光對焊技術來實現鋼坯的連接。本文針對無頭軋制技術的要求，對移動式閃光焊機的關鍵技術—液壓系統(tǒng)精確控制，大

2、功率主電路設計以及焊機行走系統(tǒng)的同步控制進行了深入的研究。 液壓系統(tǒng)精確控制是無頭軋制閃光焊機的關鍵技術之一，考慮到在焊接的閃光階段，為保證焊接的順利進行，動夾具的送進速度必須等于閃光燒化速度，提出了參數自調節(jié)模糊—單神經元網絡控制方法，該方法采用模糊技術對單神經元學習速率進行動態(tài)調整，在線調整控制器的學習速率，將模糊控制和單神經元控制并行結合，發(fā)揮兩種智能控制方法的優(yōu)勢，實現頂鍛液壓系統(tǒng)的高精度位置跟蹤。在閃光焊接的頂鍛階段，

3、頂鍛液壓缸的輸出力盡可能保持一致且同時達到最大，針對存在機械耦合的液壓并聯(lián)同步加載系統(tǒng)，采用二級模糊自調整PID控制策略，第一級模糊PID控制應用于基準通道，第二級模糊PID控制應用于同步通道，實時地調整PID參數以達到系統(tǒng)的同步運動。仿真結果表明該控制方法能有效減少兩個系統(tǒng)的壓力動態(tài)同步誤差。 閃光焊機的電源系統(tǒng)具有多變量/強耦合/非線性和時變性的特點，很難建立其精確的數學模型，本文在Simulink環(huán)境下對閃光焊機的電源整體

4、(包括“功率變換器－數字控制系統(tǒng)－動態(tài)電阻負載”)進行了建模和仿真研究，建立基于Simulink功率模塊的具有非線性特征的主電路模型以及動態(tài)電阻負載模型。研究表明，所建模型能夠真實的模擬閃光焊接的動態(tài)過程，為閃光焊機電源系統(tǒng)的可靠控制提供了理論依據。 閃光焊機行走過程中存在靜摩擦/庫倫摩擦及粘性阻尼，其行走同步系統(tǒng)是一個典型的大慣性/非線性系統(tǒng)。針對閃光焊機行走同步控制，建立了行走同步控制系統(tǒng)的數學模型，制定了基于遺傳算法和BP