軋機液壓AGC系統(tǒng)數(shù)學模型及控制方法研究.pdf

1、針對軋機厚度自動控制系統(tǒng)(簡稱AGC系統(tǒng))中不確定因素造成的過程數(shù)學模型的不精確性,并鑒于常規(guī)PID控制器整定調試周期長、較難適應過程數(shù)學模型變化等問題,本文運用模糊PID控制理論,在軋機實驗仿真平臺上,利用LabVIEW模糊邏輯工具包設計開發(fā)了參數(shù)自整定模糊PID控制器,并進行實驗研究,其控制效果與常規(guī)PID控制器比較后,驗證了模糊PID控制技術在軋機厚度自動控制中的可行性。
　　 AGC系統(tǒng)是軋機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,從而生產出合格產品,目前已成為軋機自動化系統(tǒng)中不可缺少的一部分。
　　 本文首先在分析了軋機液壓AGC系統(tǒng)及其運行機理的基礎上,以伺服閥的基本方程、液壓缸連續(xù)性方程、液壓缸和負載的力平衡方程為基礎,確定了液壓伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。但是,由于軋制工藝的復雜性,來料厚度的變化等不確定因素的影響,對于軋機厚度自動控制系統(tǒng),要建立精確的數(shù)學模型是很困難的,不利于傳統(tǒng)控制理論的應用與實現(xiàn),而智能控

3、制技術為解決厚度自動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上將模糊控制技術應用于厚度控制系統(tǒng)中,并在美國NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW開發(fā)平臺下,利用模糊邏輯工具包(FuzzyLogic Toolkit)和PID工具包,設計了一個參數(shù)自整定模糊PID控制器,編寫相應模糊控制程序,實現(xiàn)了軋制過程基于模糊PID技術的厚度自動控制系統(tǒng)。在軋機厚度控制系統(tǒng)中,模糊PID控制器是由PID控制器和參數(shù)模糊自調整機構組成,模糊

4、自調整機構運用模糊控制的基本理論和方法,根據(jù)控制系統(tǒng)的實際響應輸入信號,即偏差信號e和偏差變化ec的變化,通過模糊推理作出相應決策,在線調整Kp,K1和KD三個PID參數(shù),使其既具有模糊控制靈活而適應性強的優(yōu)點,又具有PID控制精度高的特點。
　　 實驗運行效果表明,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,小于一般用戶要求的3％的誤差范圍,并在一