基于智能PID的電極絲恒速恒張力控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、電極絲的恒速恒張力控制問題是影響慢走絲線切割機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的主要障礙。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)通常采用傳統(tǒng)PID控制來實(shí)現(xiàn)電極絲的恒速恒張力要求。隨著產(chǎn)品的加工環(huán)境日益復(fù)雜以及不確定性的干擾因素越來越多,對(duì)控制系統(tǒng)的抗干擾能力和魯棒性提出了更高的要求。雖然傳統(tǒng)PID控制是一種優(yōu)良且實(shí)用的控制方式,但其在抗干擾能力和魯棒性兩方面的優(yōu)越性還比較欠缺。鑒于此,筆者通過將智能算法與傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合的方式應(yīng)用于電極絲的恒速恒張力控制系統(tǒng)。
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2、研究電極絲的恒速恒張力智能PID控制系統(tǒng)的過程中,主要完成了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:首先,提出了電極絲的恒速恒張力智能PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及具體可行的設(shè)計(jì)方案,建立了慢走絲線切割機(jī)的電極絲恒速恒張力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求完成了重要硬件的選型工作。其次,設(shè)計(jì)了應(yīng)用于電極絲的恒速恒張力控制系統(tǒng)的模糊PID控制算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法。模糊PID控制算法主要完成了輸入輸出量的模糊化、模糊規(guī)則的建立及其推理過程和輸出

3、量的反模糊化等內(nèi)容。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法主要完成了隱藏層和輸出層的權(quán)值系數(shù)在線調(diào)整表達(dá)式以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)效率、慣性系數(shù)和期望誤差的確定等內(nèi)容。再次,完成了電極絲的恒速恒張力智能PID控制系統(tǒng)的仿真分析。系統(tǒng)的仿真分析主要包括穩(wěn)定性分析、動(dòng)態(tài)性能分析、抗干擾能力分析和魯棒性分析。最后,選用新華龍電子有限公司生產(chǎn)的C8051F310單片機(jī)作為電極絲的恒速恒張力智能PID控制系統(tǒng)的控制器,并在此控制器的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)需要的外