基于Smith Fuzzy-PID的熱牽伸輥溫度控制系統(tǒng).pdf

1、本課題來源于項目“熱牽伸輥轉(zhuǎn)速與溫度控制系統(tǒng)的研究”。針對傳統(tǒng)的PID控制算法、工頻感應(yīng)加熱方式的熱牽伸輥存在的加熱效率低、控溫精度低、均勻性差等問題，本文設(shè)計了一種基于SmithFuzzy-PID的熱牽伸輥溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能控制導(dǎo)絲盤表面溫度穩(wěn)定在200℃。經(jīng)過試運行、調(diào)試、改進，能達到±1.5℃的溫度均勻性和±1℃的控制精度。本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　 一、熱牽伸輥溫控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計
　　 主控系統(tǒng):微處

2、理器將采集的溫度值進行實時顯示，并依據(jù)當前采集的溫度值，運用SmithFuzzy-PID復(fù)合算法推算出相應(yīng)的控制量U，將該加熱控制信號U送往高頻加熱裝置的觸發(fā)信號輸入電路，同時微處理器通過CAN總線方式與上位機通訊，發(fā)送即時數(shù)據(jù)、接收待設(shè)定參數(shù)，并處理各種報警狀態(tài)。
　　 檢測系統(tǒng):將導(dǎo)絲盤分成四溫區(qū)，分別在對應(yīng)溫區(qū)埋置鉑電阻傳感器，高速旋轉(zhuǎn)式溫度變送器將傳感器檢測到的電壓信號轉(zhuǎn)換成溫度值信號，并運用RS485通信方式傳送至微處

3、理器。
　　 執(zhí)行系統(tǒng):高頻加熱裝置接收并處理觸發(fā)信號輸入電路送來的信號和電磁感應(yīng)加熱器反饋回來的信號，再通過驅(qū)動電路提供觸發(fā)脈沖信號給變頻控制器IGBT，使IGBT模塊按特定規(guī)律完成開和關(guān)，進而給電磁感應(yīng)加熱器提供交變電壓，產(chǎn)生交變電流，形成交變磁場，使導(dǎo)絲盤的鐵質(zhì)輥套切割磁力線產(chǎn)生若干渦流而自行加熱。
　　 二、熱牽伸輥溫控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計
　　 本文對PID控制、模糊自整定PID控制、SmithFuzzy