MDF連續(xù)平壓板厚自動(dòng)糾偏協(xié)同控制研究.pdf

1、在中密度纖維板(MDF)連續(xù)平壓過(guò)程中，板厚控制始終決定產(chǎn)品最終質(zhì)量，板厚糾偏控制是板厚控制的重要組成部分。MDF連續(xù)平壓由液壓缸陣列驅(qū)動(dòng)熱壓板產(chǎn)生位移和壓力，對(duì)板坯進(jìn)行熱壓、定厚或糾偏處理。液壓缸陣列是一類群集系統(tǒng)，具有“個(gè)體自治、局部信息交換、整體運(yùn)行一致性”等特點(diǎn)。本學(xué)位論文結(jié)合教育部高等學(xué)校博士點(diǎn)專項(xiàng)基金“MDF連續(xù)平壓板形自動(dòng)糾偏協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)研究”(20120062110012)，針對(duì)液壓缸陣列控制問(wèn)題，從群集控制角度研究

2、多執(zhí)行器基于行為的協(xié)同控制方法，形成MDF連續(xù)平壓板厚糾偏協(xié)同控制機(jī)制，主要完成了以下創(chuàng)新工作:
　　提出并建立多動(dòng)力終端（即液壓缸陣列）的協(xié)同控制遞階結(jié)構(gòu)，即“協(xié)同核-控制中介-動(dòng)力終端”結(jié)構(gòu)?；谠摻Y(jié)構(gòu)，自底向上研究液壓缸陣列協(xié)同控制方法，形成MDF連續(xù)平壓板厚自動(dòng)糾偏協(xié)同控制機(jī)制。
　　建立單終端位移控制系統(tǒng)模型和靜載壓力控制系統(tǒng)模型，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的協(xié)同控制器。所建立的系統(tǒng)朗之萬(wàn)方程考慮了板坯粘彈性作用。分別推導(dǎo)位移控制

3、系統(tǒng)和靜載壓力控制系統(tǒng)的序參量方程，求得協(xié)同控制律（即系統(tǒng)運(yùn)行漲落力）表達(dá)式。對(duì)位移控制系統(tǒng)和靜載壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明，協(xié)同控制方法實(shí)現(xiàn)了單終端對(duì)位移和壓力的無(wú)超調(diào)輸出，適用于MDF連續(xù)平壓這一必須嚴(yán)格避免輸出超調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　定義熱壓工藝模式，提出多終端層次協(xié)同方案。針對(duì)多終端同步輸出控制問(wèn)題，研究控制中介對(duì)多終端的校正方法，形成層次協(xié)同方案。基于等狀態(tài)耦合結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)自協(xié)同同步控制系統(tǒng)的序參量方程，采用協(xié)同控制

4、方法校正自協(xié)同動(dòng)力單元中兩個(gè)終端的輸出;引入干擾補(bǔ)償器增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性;基于模糊理論對(duì)跟蹤控制器進(jìn)行改進(jìn)，改善自協(xié)同系統(tǒng)全壓力輸出時(shí)的穩(wěn)態(tài)性能;基于主從校正結(jié)構(gòu)和協(xié)同控制方法，解決互協(xié)同的三個(gè)終端同步輸出控制問(wèn)題;分別對(duì)自協(xié)同、互協(xié)同的多終端系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，協(xié)同同步校正方法能有效消除自協(xié)同、互協(xié)同同步系統(tǒng)的輸出誤差。
　　定義板厚偏差閾值，進(jìn)行偏差等級(jí)劃分，制定協(xié)同核板厚糾偏決策規(guī)則。研制MDF連續(xù)平壓板厚糾偏系統(tǒng)，對(duì)研究形

5、成的板厚糾偏協(xié)同控制機(jī)制進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)對(duì)模擬數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)用板坯厚度糾偏處理測(cè)試，驗(yàn)證協(xié)同控制機(jī)制的有效性。液壓缸陣列位移輸出與壓力輸出的動(dòng)態(tài)曲面表明:根據(jù)板厚糾偏要求，各終端輸出的位移或壓力與板厚糾偏決策相吻合，協(xié)同核能夠根據(jù)各終端作用處的板坯特性做出相應(yīng)決策切換。
　　綜上，本文通過(guò)研究基于行為的液壓缸陣列協(xié)同控制方法，最終形成MDF連續(xù)平壓板厚自動(dòng)糾偏協(xié)同控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在MDF連續(xù)平壓中對(duì)板厚偏差的無(wú)超調(diào)、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，液壓缸陣列整