本文關(guān)鍵詞：中厚板軋機液壓AGC系統(tǒng)的控制研究

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【摘要】：隨著鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展,厚度作為衡量板帶材質(zhì)量好壞的重要指標(biāo),人們對其精度的要求也在不斷提高。液壓厚度自動控制(AGC,Automatic Gauge Control)具有精度高、操作簡單、安全可靠等優(yōu)點,是目前厚度控制的主要方法之一,受到了專家和學(xué)者們的廣泛關(guān)注。液壓AGC系統(tǒng)結(jié)合了厚度自動控制技術(shù)和液壓伺服技術(shù)的優(yōu)點,相對以往的厚度控制系統(tǒng)有了很大的進(jìn)步,但由于液壓AGC系統(tǒng)具有非線性、強耦合的特性,且其控制過程中受多個變量的影響,故傳統(tǒng)的PID控制往往不能滿足高精度的軋制要求。為提高液壓AGC系統(tǒng)的控制精度,本文針對其控制策略進(jìn)行了研究。本文首先在分析軋機液壓AGC系統(tǒng)組成及其控制原理的基礎(chǔ)上建立了液壓AGC位置控制系統(tǒng)的組成框圖。然后,針對系統(tǒng)中伺服放大器、電液伺服閥、非對稱液壓缸等元件,通過機理分析分別建立了其數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)實際工藝確定了模型中的參數(shù)。最后,在各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了液壓AGC位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并對其進(jìn)行了化簡得到了最終的傳遞函數(shù)。然后針對傳統(tǒng)PID控制器的不足,設(shè)計了模糊PID控制器,能夠?qū)崿F(xiàn)PID參數(shù)的自適應(yīng)整定,并使用MATLAB中的M文件編程實現(xiàn)了模糊PID控制器在液壓AGC位置控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。仿真結(jié)果表明,模糊PID控制方法能夠提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性,但當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)改變時,其魯棒性一般,同時,在模糊PID控制器設(shè)計過程中,需要根據(jù)專家經(jīng)驗逐條編寫模糊規(guī)則,這使其在實際應(yīng)用的過程中受到了一定的局限。針對上述模糊PID控制器存在的不足,設(shè)計了模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。仿真結(jié)果表明該控制方法不僅在快速性和穩(wěn)定性方面有了一定的提高,并且在參數(shù)改變時,系統(tǒng)的魯棒性也有了較好的改善。因此該方法能夠滿足現(xiàn)代金屬軋制行業(yè)對自動厚度控制系統(tǒng)的要求,有較強的實用性。
【關(guān)鍵詞】：液壓厚度自動控制 模糊控制 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID控制器
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG334.9
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 板厚自動控制技術(shù)發(fā)展的趨勢9-10
• 1.3 板厚自動控制技術(shù)在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 液壓AGC系統(tǒng)的研究目的和意義11
• 1.5 本課題主要研究內(nèi)容11-13
• 2. 板厚控制系統(tǒng)原理及方法13-26
• 2.1 自動厚度控制基本原理13-14
• 2.2 軋制過程中厚度變化的基本規(guī)律14-19
• 2.2.1 軋件實際出口厚度隨空載輥縫變化的規(guī)律14-15
• 2.2.2 軋件實際出口厚度隨軋機剛度變化的規(guī)律15
• 2.2.3 軋件實際出口厚度隨軋制壓力變化的規(guī)律15-18
• 2.2.4 軋件實際出口厚度隨軋制工藝條件變化的規(guī)律18-19
• 2.3 軋機AGC幾種基本的控制方式19-25
• 2.3.1 厚度計(GM)式AGC19-20
• 2.3.2 監(jiān)控式AGC20-22
• 2.3.3 前饋式AGC22-24
• 2.3.4 秒流量式AGC24-25
• 2.3.5 基于智能控制算法的AGC25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3. 液壓AGC系統(tǒng)建模26-40
• 3.1 軋機厚度控制系統(tǒng)的控制方式及構(gòu)成26-27
• 3.2 液壓AGC系統(tǒng)的組成27-29
• 3.3 液壓AGC位置控制系統(tǒng)的控制原理29
• 3.4 液壓AGC位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型29-38
• 3.4.1 伺服放大器的數(shù)學(xué)模型29-30
• 3.4.2 電液伺服閥的數(shù)學(xué)模型30-32
• 3.4.3 液壓缸的數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.4.4 位移傳感器的數(shù)學(xué)模型35
• 3.4.5 系統(tǒng)參數(shù)的計算35-38
• 3.5 液壓AGC位置控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 4. 液壓AGC系統(tǒng)的控制算法及仿真研究40-66
• 4.1 傳統(tǒng)PID控制器的設(shè)計40-41
• 4.1.1 PID控制算法原理40-41
• 4.2 模糊PID控制器的設(shè)計41-46
• 4.2.1 模糊PID控制器基本結(jié)構(gòu)41-42
• 4.2.2 模糊PID控制器的模糊化和隸屬度函數(shù)42-44
• 4.2.3 模糊PID控制器規(guī)則表及模糊推理44-46
• 4.3 傳統(tǒng)PID與模糊PID的仿真研究46-51
• 4.4 模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的設(shè)計51-59
• 4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)51-53
• 4.4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)53-54
• 4.4.3 模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)54-57
• 4.4.4 基于模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器的設(shè)計57-59
• 4.5 傳統(tǒng)PID和模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的仿真研究59-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 5. 結(jié)論與展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況70-71
• 致謝71-72
• 作者簡介72-73

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1 雷明,李作清,陳志祥,吳雅,楊叔子;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)報控制中的應(yīng)用[J];機床;1993年11期

2 楊自厚;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用第8講人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用(下)[J];冶金自動化;1997年05期

3 李潤生,李延輝,胡學(xué)軍,劉壯,王守儉;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在冶金中的應(yīng)用[J];鋼鐵研究;1998年02期

4 劉海玲,劉樹深,尹情勝,夏之寧,易忠勝;線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及在多組分分析中的初步應(yīng)用[J];計算機與應(yīng)用化學(xué);2000年Z1期

5 王繼宗,王西娟;用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定梁上裂紋位置的研究[J];煤炭學(xué)報;2000年S1期

6 趙學(xué)慶,袁景淇,周又玲,賀松;生物發(fā)酵過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)預(yù)報器的驗證[J];無錫輕工大學(xué)學(xué)報;2000年06期

7 李智,姚駐斌,張望興,賀超武;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混勻配料優(yōu)化方法[J];鋼鐵研究;2000年04期

8 胡敏藝,馬榮駿;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用[J];湖南有色金屬;2000年05期

9 倪建軍,邵琳;利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)的分析與處理[J];連云港化工高等專科學(xué)校學(xué)報;2000年04期

10 裴浩東,蘇宏業(yè),褚健;材料工程中基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化策略[J];材料科學(xué)與工程;2001年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐春玉;;基于泛集的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌性[A];1996中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1996年

2 周樹德;王巖;孫增圻;孫富春;;量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[A];2003年中國智能自動化會議論文集（上冊）[C];2003年

3 羅山;張琳;范文新;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和簡單規(guī)劃的識別融合算法[A];2009系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

4 郭愛克;馬盡文;丁康;;序言(二)[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

5 鐘義信;;知識論:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新機遇——紀(jì)念中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)10周年[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

6 許進(jìn);保錚;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與圖論[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

7 金龍;朱詩武;趙成志;陳寧;;數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)釋用預(yù)報應(yīng)用[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

8 田金亭;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在中學(xué)生創(chuàng)造力評估中的應(yīng)用[A];第十二屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2009年

9 唐墨;王科俊;;自發(fā)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌特性研究[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第七分冊）[南京理工大學(xué)學(xué)報（增刊）][C];2009年

10 張廣遠(yuǎn);萬強;曹海源;田方濤;;基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法研究[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 美國明尼蘇達(dá)大學(xué)社會學(xué)博士 密西西比州立大學(xué)國家戰(zhàn)略規(guī)劃與分析研究中心資深助理研究員 陳心想;維護(hù)好創(chuàng)新的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件”[N];中國教師報;2014年

2 盧業(yè)忠;腦控電腦 驚世駭俗[N];計算機世界;2001年

3 葛一鳴 路邊文;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將大顯身手[N];中國紡織報;2003年

4 中國科技大學(xué)計算機系　邢方亮;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)人類大腦[N];計算機世界;2003年

5 記者 孫剛;“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”：打開復(fù)雜工藝“黑箱”[N];解放日報;2007年

6 本報記者 劉霞;美用DNA制造出首個人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[N];科技日報;2011年

7 健康時報特約記者　 張獻(xiàn)懷;干細(xì)胞移植：修復(fù)受損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[N];健康時報;2006年

8 劉力;我半導(dǎo)體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用研究達(dá)國際先進(jìn)水平[N];中國電子報;2001年

9 ;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯[N];世界金屬導(dǎo)報;2002年

10 鄒麗梅 陳耀群;江蘇科大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究通過鑒定[N];中國船舶報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊旭華;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在控制中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2004年

2 李素芳;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無線通信算法研究[D];山東大學(xué);2015年

3 石艷超;憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌性及幾類時滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同步研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 王新迎;基于隨機映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多元時間序列預(yù)測方法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

5 付愛民;極速學(xué)習(xí)機的訓(xùn)練殘差、穩(wěn)定性及泛化能力研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 李輝;基于粒計算的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及集成方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

7 王衛(wèi)蘋;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)幾類同步控制策略研究及穩(wěn)定性分析[D];北京郵電大學(xué);2015年

8 張海軍;基于云計算的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并行實現(xiàn)及其學(xué)習(xí)方法研究[D];華南理工大學(xué);2015年

9 李艷晴;風(fēng)速時間序列預(yù)測算法研究[D];北京科技大學(xué);2016年

10 陳輝;多維超精密定位系統(tǒng)建模與控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2015年

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1 章穎;混合不確定性模塊化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與高校效益預(yù)測的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 賈文靜;基于改進(jìn)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測及控制研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 李慧芳;基于憶阻器的渦卷混沌系統(tǒng)及其電路仿真[D];西南大學(xué);2015年

4 陳彥至;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)降維算法研究與應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

5 董哲康;基于憶阻器的組合電路及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究[D];西南大學(xué);2015年

6 武創(chuàng)舉;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感圖像分類研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

7 李志杰;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的上證指數(shù)預(yù)測研究[D];華南理工大學(xué);2015年

8 陳少吉;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)血壓預(yù)測研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年

9 張韜;幾類時滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性分析[D];渤海大學(xué);2015年

10 邵雪瑩;幾類時滯不確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性分析[D];渤海大學(xué);2015年

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