液压AGC系统的控制算法研究

论文题目: 液压AGC系统的控制算法研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 张建功

导师: 王建辉

关键词: 冷连轧机,厚度自动控制,自适应,仿真,控制

文献来源: 东北大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着科学体系的不断发展,板带轧机的产量和质量以日益成为人们追求的首要目标。板厚精度是板带材板厚与板形两大质量指标之一,板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。因此深入研究轧机厚度控制是十分必要的,把现代控制理论中的一些理论应用于轧机厚度控制系统中也就具有重要的理论意义和实际参考价值。 本文以鞍钢冷轧厂一号线冷连轧机组为研究对象,深入了解了该机组的新工艺、新特点,机组的总体构成,测量仪表的位置、功能,机组主要工艺技术参数。详细概括了该机组三级计算机系统的构成和基础自动化级、过程自动化级的功能。 以轧机的弹跳方程为基础,结合轧机的弹跳方程曲线和轧件的塑性曲线分析了各种干扰因素对轧件出口厚度的影响。在分析了轧机液压AGC系统及其运行机理的基础上,以伺服阀的基本方程、液压缸连续性方程、液压缸和负载的力平衡方程为基础,建立了电液位置控制系统数学模型。 基于电液位置控制系统数学模型,采用PID控制器对电液位置控制系统进行控制,在取得了稳定的控制效果后,针对液压AGC系统要求响应速度快、控制精度高、抗干扰能力强等特点,设计了单神经元自适应PID控制器,将其应用于液压AGC控制系统中。仿真研究表明了,这种控制方法具有较强的鲁棒性和快速的响应能力,同时又有较高的稳态精度。 上述研究结果,对系统的最优控制具有一定的理论意义,可为现场实际应用提供理论依据。

论文目录:

声明

摘要

Abstract

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 板厚控制综述

1．3 电液伺服系统的特点和展望

1．4 研究液压AGC系统的目的和意义

1．5 本文的主要研究内容

第二章 轧机厚度自动控制原理

2．1 厚度控制的基本原理

2．1．1 轧机基本模型

2．1．2 轧机的弹跳曲线和弹跳方程

2．1．3 轧件的塑性变形曲线与塑性方程

2．1．4 轧机弹塑曲线

2．1．5 冷轧带钢厚差产生的原因

2．2 厚度波动分析

2．3 厚度控制的基本方式

2．3．1 压下量调整

2．3．2 张力调节

2．3．3 轧制速度的调整

2．4 几种基本的AGC及其控制原理

2．4．1 厚度计式(GM)式AGC

2．4．2 监控AGC

2．4．3 前馈式AGC

2．4．4 秒流量AGC

2．5 轧机等效刚度

2．6 本章小结

第三章 冷连轧机计算机控制系统

3．1 冷连轧机概况

3．2 冷连轧机AGC系统构成

3．3 冷连轧机计算机控制系统

3．3．1 计算机控制系统结构

3．3．2 基础自动化级

3．3．3 过程自动化级

3．4 本章小结

第四章 液压AGC系统数学模型

4．1 AGC电液位置伺服系统结构

4．2 厚控系统元件基本方程

4．2．1 伺服阀基本方程

4．2．2 液压缸基本方程

4．2．3 背压回油管道

4．2．4 轧机辊系基本方程

4．2．5 位移传感器

4．3 液压AGC系统的动态模型

4．4 本章小结

第五章 液压AGC系统的控制算法及仿真研究

5．1 液压AGC系统的控制算法分析

5．2 PID控制器的设计及仿真分析

5．2．1 PID控制器的设计

5．2．2 液压AGC位置闭环的仿真分析

5．3 神经网络PID控制器的设计与实现

5．3．1 神经网络控制器系统实现

5．3．2 神经元网络控制的基本原理

5．3．3 单神经元自适应PID控制器及其学习算法

5．4 控制算法仿真分析

5．5 本章小结

第六章 结束语

参考文献

致谢

发布时间: 2005-09-07

参考文献

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