基于ARM的卷取張力系統(tǒng)魯棒控制的研究和實現(xiàn).pdf

1、為了保證帶材成品質(zhì)量,卷取機控制系統(tǒng)需采用恒張力控制以達到軋制過程中的鋼帶帶材張力穩(wěn)定、不波動。然而,冷軋機卷取張力系統(tǒng)在實際軋制過程中,由于受軋機壓下系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)的耦合影響以及帶材加工來料好壞、軋輥磨損程度等其他機械設(shè)備狀態(tài)的不確定性因素制約,便無法建立控制對象的精確數(shù)學(xué)模型。這樣一旦軋制速度提高后,保持恒張力控制是比較困難的,便造成了張力系統(tǒng)的不穩(wěn)定,以至造成斷帶、堆料等問題。 定量反饋理論(QFT)是參數(shù)不確定性系統(tǒng)魯

2、棒控制比較成功的設(shè)計方法,它將經(jīng)典控制理論頻域校正思想推廣到不確定系統(tǒng)的魯棒控制器設(shè)計,將對象不確定范圍和系統(tǒng)性能指標用定量的方式在Nichols圖上形成模板和邊界,進而以名義對象開環(huán)頻率特性滿足邊界條件為要求,對系統(tǒng)進行綜合。近年來,QFT理論被應(yīng)用到了諸如飛行器攻角控制問題、冷連軋卷取張力控制問題等,取得了較好的效果。 隨著嵌入式系統(tǒng)不斷深入到人們的生活中,其核心部件-微處理器也得到了前所未有的飛速發(fā)展。與單片機、PLC、D

3、SP系統(tǒng)相比,ARM系統(tǒng)可以直接與功能芯片連接,對多路模擬量進行采樣轉(zhuǎn)換、快速處理數(shù)據(jù)、發(fā)送多路脈沖信號、開發(fā)環(huán)境人性化,使得系統(tǒng)的軟、硬件開發(fā)簡便,控制快速穩(wěn)定、精確。 本文在定量的分析了冷軋機卷取張力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)模型；并采用了QFT的方法進行了控制算法設(shè)計；同時還采用了QFT與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并行控制的方案來對QFT的控制算法進行補充。在仿真的基礎(chǔ)上,又以ARM7設(shè)計控制器的硬件平臺,并在μC/OS-II的操作系統(tǒng)上完