單機(jī)架反板形智能PID控制.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的要求也愈來(lái)愈高。板帶材作為主要的鋼材產(chǎn)品，它的質(zhì)量指標(biāo)也日益受到人們的關(guān)注。近年來(lái)厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使得帶鋼的縱向厚度精度問(wèn)題得到解決，而板形精度問(wèn)題依然是板帶軋制領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。現(xiàn)在板帶鋼軋制的一個(gè)難點(diǎn)就是怎樣對(duì)熱連軋板形開(kāi)展有效的控制。當(dāng)前的板形控制技術(shù)存在一定的優(yōu)勢(shì)同時(shí)也有一些不足，這就為板形控制技術(shù)留下了很大的改進(jìn)空間。
　　板形控制最常用也最基本的手段之一就是液

2、壓彎輥系統(tǒng)，通常都是和CVC、PC、HC技術(shù)一起結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。液壓彎輥系統(tǒng)性能的好壞會(huì)影響整個(gè)控制系統(tǒng)的性能，由于它具有非線性、時(shí)變性、滯后、復(fù)雜等特性，所以它的數(shù)學(xué)模型很難建立。傳統(tǒng)PID控制需要知道被控對(duì)象的確切的數(shù)學(xué)模型，并且它對(duì)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)控制時(shí)一般達(dá)不到需要的控制效果。作為智能控制的一個(gè)新型研究領(lǐng)域，經(jīng)典模糊控制不需要被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，它適用于非線性等復(fù)雜系統(tǒng)。
　　本文是以熱連軋精軋機(jī)組末機(jī)架的液壓彎輥系統(tǒng)為

3、控制對(duì)象，首先對(duì)板形的基礎(chǔ)知識(shí)作了介紹，包括板形的凸度和平直度指標(biāo)、影響板形質(zhì)量的因素以及板形缺陷的分類;接著分析了液壓彎輥系統(tǒng)各動(dòng)態(tài)元件的數(shù)學(xué)模型。在掌握控制對(duì)象和控制目標(biāo)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了液壓彎輥板形控制系統(tǒng)的控制器。把傳統(tǒng)PID控制器和模糊控制兩者有機(jī)的結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)了一種適用于液壓彎輥板形控制系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)PID控制器。該控制器采用兩輸入三輸出模式，以平直度的誤差和誤差變化率作為兩個(gè)輸入，PID控制的三個(gè)參數(shù)的變化量作為輸

4、出，通過(guò)建立的模糊規(guī)則進(jìn)行模糊推理，實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定，從而滿足控制要求，提高控制精度。使用MATLAB軟件對(duì)設(shè)計(jì)的模糊自適應(yīng)PID控制器進(jìn)行仿真，并與傳統(tǒng)PID控制器仿真效果進(jìn)行比較，結(jié)果表明在動(dòng)態(tài)性、穩(wěn)態(tài)性和魯棒性方面，控制效果都是模糊自適應(yīng)PID控制器更好。
　　在此基礎(chǔ)上本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)技術(shù)的液壓彎輥板形控制系統(tǒng)，其中包括各功能模塊的軟件設(shè)計(jì)和模糊自適應(yīng)PID控制算法的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)?？紤]到單片機(jī)本身的資源以及系統(tǒng)的實(shí)