發(fā)布時間：2017-10-05 15:47

  本文關鍵詞：全液壓滾切剪比例伺服控制策略及實驗研究

  更多相關文章： 全液壓滾切剪 比例伺服 數學模型 自適應交互 PID 模糊 控制器

【摘要】：我國作為世界鋼鐵用量的第一大國，國內鋼廠年產量也在日益增加，但是生產質量還與國外有一定的差距，這就要求國內鋼廠的生產質量要從粗獷型向高品質型發(fā)展，使得鋼廠必須進行技術改造，才能滿足鋼鐵質量的需求。中厚板生產線上主體設備有：軋機、矯直機、雙邊剪、定尺剪等。軋機和矯直機的改造目前在國內大部分鋼廠已經基本完成，對于雙邊剪和定尺剪，基本上還在沿用50~60年代的斜刃剪，為了改變這一現狀，太原科技大學的科研團隊經過幾年的悉心研發(fā)，成功的開發(fā)并向市場推出了多臺全液壓滾切剪。全液壓滾切剪是由兩液壓缸作為動力源帶動上剪刃做近似純滾動剪切，這樣的剪切機構可以減少上剪刃與下剪刃之間的相對滑動，使得剪下的料頭無彎曲現象，這種近似純滾動剪切就是未來發(fā)展的方向。其核心控制內容就是要求兩液壓缸必須嚴格按照一定的位置曲線協(xié)同運動才能保證近似純滾動剪切，這也就對液壓滾切剪兩個主缸的位置控制系統(tǒng)及其控制精度提出了更高的要求。 現代軋鋼自動化控制中單臺成套控制系統(tǒng)的控制架構和控制策略在全線過程自動化控制中的重要性越來越明顯。如全液壓滾切剪剪切過程中的諸多變量：鋼板厚度、咬入角、摩擦力、液壓油彈性模量、流量系數、阻尼比等對剪切效果有著很大的影響，這就要求控制系統(tǒng)中所采取的控制策略具有一定自適應的能力。然而目前在全液壓滾切剪兩個主缸的位置控制系統(tǒng)中采用的PID控制算法，當負載發(fā)生或上剪刃切入角度發(fā)生一定變化的時候，系統(tǒng)無法去應對這種變化，需要人工進行動態(tài)調整，影響了生產效率。 以太原科技大學為紹興某鋼廠設計的全液壓滾切剪為背景，首先對液壓滾切剪的機械、液壓原理進行了分析，對電液比例伺服控制部分進行了深入的研究，對控制系統(tǒng)的比例放大器環(huán)節(jié)、比例伺服閥環(huán)節(jié)、負載環(huán)節(jié)和檢測反饋環(huán)節(jié)建立了數學模型，同時對系統(tǒng)的動態(tài)參數如速度增益、液壓阻尼比、液壓缸固有頻率、內泄漏系數、液壓油體積彈性模量等做了優(yōu)化分析。其次針對傳統(tǒng)的PID算法以及模糊PID控制器進行了研究并且做了仿真實驗，在此基礎上提出了自適應交互PID控制算法，并進行了仿真對比。在仿真結果的基礎上，通過現場進行了實際測試，結果表明新提出的自適應交互PID算法，具備一定的自適應能力，可以滿足在某些工況改變的情況下自動調節(jié)參數使得優(yōu)化后的PID參數更好的適應于滾切剪中的應用，從而生產質量得到了提高。最后，，利用C++語言開發(fā)出基于自適應交互PID算法的控制系統(tǒng)應用軟件。
【關鍵詞】：全液壓滾切剪 比例伺服 數學模型 自適應交互 PID 模糊 控制器
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG333.21;TH137
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景介紹10-11
• 1.2 滾切剪國內外研究現狀11-12
• 1.3 電液比例伺服技術發(fā)展狀況12-13
• 1.4 課題的研究目的及意義13-14
• 1.5 論文主要研究內容14-16
• 第二章 全液壓滾切剪的組成及控制架構設計16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 全液壓滾切剪運動過程解析16-17
• 2.3 全液壓滾切剪硬件構成17-19
• 2.3.1 機械部分17-18
• 2.3.2 液壓部分18-19
• 2.4 全液壓滾切剪控制系統(tǒng)的控制架構19-23
• 2.4.1 控制系統(tǒng)架構組成19-21
• 2.4.2 全液壓滾切剪控制系統(tǒng)架構21-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第三章 電液比例伺服系統(tǒng)數學建模24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 電液比例伺服控制技術原理24-25
• 3.3 電液比例伺服系統(tǒng)各環(huán)節(jié)模型建立25-32
• 3.3.1 比例放大器環(huán)節(jié)25-26
• 3.3.2 比例伺服閥環(huán)節(jié)26-28
• 3.3.3 負載環(huán)節(jié)28-31
• 3.3.4 檢測反饋環(huán)節(jié)31-32
• 3.4 電液比例伺服系統(tǒng)動態(tài)參數的分析32-33
• 3.4.1 對速度增益、液壓阻尼比的分析32-33
• 3.4.2 對液壓缸固有頻率、穩(wěn)定性、內泄漏系數的分析33
• 3.4.3 對體積彈性模量的分析33
• 3.5 被控系統(tǒng)的傳遞函數33-34
• 3.6 本章小結34-36
• 第四章 電液比例伺服系統(tǒng)的控制策略研究36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 PID 控制理論及控制算法設計36-42
• 4.2.1 數字 PID 控制算法38-40
• 4.2.2 PID 控制器參數整定40
• 4.2.3 系統(tǒng)仿真研究40-42
• 4.3 模糊 PID 控制理論及控制算法設計42-49
• 4.3.1 模糊控制理論及模糊 PID42-44
• 4.3.2 模糊 PID 控制器設計44-47
• 4.3.3 系統(tǒng)仿真研究47-49
• 4.4 自適應交互 PID 控制理論及控制算法設計49-52
• 4.4.1 自適應交互算法49-50
• 4.4.2 自適應交互 PID 控制器設計50-51
• 4.4.3 系統(tǒng)仿真研究51-52
• 4.5 本章小結52-54
• 第五章 電液比例伺服系統(tǒng)的軟件設計及實驗分析54-70
• 5.1 引言54
• 5.2 全液壓滾切剪電液比例伺服系統(tǒng)的軟件設計54-60
• 5.2.1 客戶端軟件開發(fā)技術基礎54-57
• 5.2.2 客戶端軟件開發(fā)57-60
• 5.3 全液壓滾切剪控制系統(tǒng)實驗研究60-69
• 5.4 本章小結69-70
• 第六章 總結與展望70-72
• 6.1 總結70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄78-80
• 個人簡介及聯系方式80-81

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：977661