在軋機主傳動系統(tǒng)中,單臺電機拖動兩個軋輥的控制系統(tǒng)會影響生產效率,需要引入多電機同步控制系統(tǒng)。在設計多電機同步控制系統(tǒng)時,選取交叉耦合同步控制結構,并設計負荷平衡控制器,分別研究軋輥剛性連接系統(tǒng)與軋輥彈性連接系統(tǒng)中負荷平衡控制器對速度同步控制效果的影響。針對負載擾動影響電機轉速的問題,在剛性連接系統(tǒng)中,設計了單神經元自適應PID負荷平衡控制器,并構造了負荷觀測器與擴張狀態(tài)觀測器。將觀測器觀測的軋輥轉速差作為負荷平衡控制器的輸入量。仿真結果表明,與引入負荷觀測器的系統(tǒng)相比,在受到軋制擾動后,引入擴張狀態(tài)觀測器的系統(tǒng)響應速度加快,同步誤差峰值減小了30%,而且當參數變化時,有效增強了系統(tǒng)的魯棒性。在彈性連接系統(tǒng)中,設計了模糊PID負荷平衡控制器,將觀測的傳動軸扭矩差和軋輥轉速差兩個因素作為負荷平衡控制器的輸入量。仿真結果表明,與轉速差單因素輸入相比,兩因素輸入同步控制系統(tǒng)的超調量減小了17%,同步誤差降低了38.2%。為了進一步提高彈性連接系統(tǒng)的同步控制精度,在兩個輸入因素的基礎上,設計了BP神經網絡PID負荷平衡控制器,并與模糊PID負荷平衡控制器比較。仿真結果表明,BP神經網絡PID負... 

【文章來源】：華北理工大學河北省

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

直流電機等效電路圖

華北理工大學碩士學位論文-26-調節(jié)器的調節(jié)下可以較快地實現軋輥的負荷平衡，響應時間縮短到1.175s；回到穩(wěn)態(tài)的實際響應時間更短，響應時間為5.178s，縮短了近16.5%。圖17系統(tǒng)a、系統(tǒng)b上輥電機轉速對比圖Fig.17Comparisonofrollermotorspeedonsystemaandsystemb由圖18~圖20可得，兩個系統(tǒng)都可以實現上下輥電機的速度同步，而且有較高的同步精度。在速度同步誤差方面，0~4s期間，系統(tǒng)a達到0.0003rad/s用時1.437s；4s受到軋制擾動后，系統(tǒng)a的速度同步誤差的絕對值慢慢變大，同步性能逐漸變差，在4~4.5s內速度同步誤差為-0.2423rad/s。系統(tǒng)b引入負荷觀測器后，在0~4s期間，達到0.0003rad/s所需的時間為1.46s，達到速度同步所需時間略長于系統(tǒng)a。受擾動后同步誤差峰值為-0.1259rad/s，系統(tǒng)b速度同步誤差峰值的絕對值較系統(tǒng)a減小了48%，同步性能明顯好于系統(tǒng)a沒有負荷觀測器的情況。圖18有無負荷觀測器速度同步誤差對比圖Fig.18Comparisonofspeedsynchronizationerrorofloadobserver

華北理工大學碩士學位論文-26-調節(jié)器的調節(jié)下可以較快地實現軋輥的負荷平衡，響應時間縮短到1.175s；回到穩(wěn)態(tài)的實際響應時間更短，響應時間為5.178s，縮短了近16.5%。圖17系統(tǒng)a、系統(tǒng)b上輥電機轉速對比圖Fig.17Comparisonofrollermotorspeedonsystemaandsystemb由圖18~圖20可得，兩個系統(tǒng)都可以實現上下輥電機的速度同步，而且有較高的同步精度。在速度同步誤差方面，0~4s期間，系統(tǒng)a達到0.0003rad/s用時1.437s；4s受到軋制擾動后，系統(tǒng)a的速度同步誤差的絕對值慢慢變大，同步性能逐漸變差，在4~4.5s內速度同步誤差為-0.2423rad/s。系統(tǒng)b引入負荷觀測器后，在0~4s期間，達到0.0003rad/s所需的時間為1.46s，達到速度同步所需時間略長于系統(tǒng)a。受擾動后同步誤差峰值為-0.1259rad/s，系統(tǒng)b速度同步誤差峰值的絕對值較系統(tǒng)a減小了48%，同步性能明顯好于系統(tǒng)a沒有負荷觀測器的情況。圖18有無負荷觀測器速度同步誤差對比圖Fig.18Comparisonofspeedsynchronizationerrorofloadobserver


本文編號：3112174