基于CAN總線的熱軋帶鋼卷取機(jī)踏步控制系統(tǒng)研究.pdf

1、熱軋帶鋼卷取機(jī)是熱軋生產(chǎn)線上用于卷取帶鋼的重要設(shè)備。液壓式自動(dòng)踏步控制（Automatic Jump Control簡(jiǎn)稱(chēng)AJC）系統(tǒng)因能夠避開(kāi)帶鋼頭部與助卷輥的接觸而很好地解決了鋼頭與助卷輥沖擊問(wèn)題，被看作是先進(jìn)卷取機(jī)的典型配置。
　　 踏步控制系統(tǒng)的工作環(huán)境比較惡劣，如沖擊、振動(dòng)等，同時(shí)具有非線性，傳統(tǒng)的PID控制器很難保證系統(tǒng)一直具有很好的動(dòng)態(tài)性能。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出將模糊控制技術(shù)與PID算法相結(jié)合的模糊自適應(yīng)PID控制

2、策略，模糊自適應(yīng)控制算法不依賴(lài)于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，其控制器具有很強(qiáng)的自適應(yīng)在線整定能力，使得系統(tǒng)在復(fù)雜的工作環(huán)境下能夠保持良好的動(dòng)態(tài)性能。本課題首先設(shè)計(jì)了用于950型卷取機(jī)電液伺服踏步控制系統(tǒng)，并對(duì)該踏步控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，利用MATLAB/SIMULINK對(duì)模糊自適應(yīng)控制策略和傳統(tǒng)PID控制策略的控制系統(tǒng)分別進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)控制比常規(guī)PID控制的效果要好，超調(diào)量小，且響應(yīng)速度快。
　　 傳統(tǒng)的踏步控制系統(tǒng)為集散

3、控制系統(tǒng)，采用模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量控制，由于控制現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備噪音大以及存在大功率的電機(jī)和變頻器，電磁干擾嚴(yán)重，傳感器和執(zhí)行器的模擬信號(hào)易受到這些干擾的影響，控制精度差。針對(duì)以上問(wèn)題本文提出基于CAN(Controll Area Network)總線的踏步控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)由液壓部分和電氣部分組成：液壓部分是踏步控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由伺服閥和液壓缸等液壓元件構(gòu)成。電氣部分由CAN總線通信系統(tǒng)組成，主要傳送控制器和被控對(duì)象之間的輸入/輸出信息

4、。該控制系統(tǒng)采用PC機(jī)和嵌入式CAN智能節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了CAN通信系統(tǒng)，以雙絞線作為數(shù)字信號(hào)傳輸介質(zhì)，以PIC16F877單片機(jī)作為嵌入式微控制器，完成對(duì)壓力、位置信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，并實(shí)現(xiàn)控制算法。嵌入式控制節(jié)點(diǎn)通過(guò)外接電路實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸的有效控制。基于CAN總線的踏步控制系統(tǒng)中，各種傳感器的檢測(cè)信息的輸入以及作用于執(zhí)行器動(dòng)作的輸出信號(hào)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)和主控制器實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，提高了測(cè)量與控制的精確度，減少了傳送誤差，抗干擾能力增強(qiáng)。CAN總線控制系