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电液伺服跑偏控制系统的控制策略研究

作　者: 鲍园媛
导　师: 王慧
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 跑偏控制模糊控制模糊PID控制状态反馈
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

带钢经过连续轧制或酸洗等一系列加工处理后需卷成一定尺寸的钢卷。由于辊系的偏差及带材厚度不均和板材不齐等种种原因,使带材在作业线上产生随机偏离现象。它使卷取机卷成的钢卷边缘不齐,直接影响包装,运输及降低成品率。所以有必要做防跑偏的控制系统,以提高工作效率。针对以上问题,论文以带钢卷取机为研究对象,选择电液型带钢跑偏控制方案,以带钢卷取过程中的横向跑偏量为控制量,运用经典控制理论和现代控制理论,结合MATLAB软件,对卷取机电液伺服跑偏控制系统的控制策略进行研究。论文建立了卷取机跑偏控制系统的数学模型,首先设计了PID控制器,作为设计更高性能控制器的基础。介绍了模糊控制的基本理论后,又设计了常规模糊控制器,这种控制器简单且实现方便,但仿真结果表明这种控制器动态性能不好,并且存在静态误差。因此结合这两种控制器的优点,设计了模糊PID控制器。利用MATLAB模糊逻辑工具箱建立的模糊逻辑推理系统进行了仿真。最后论文又尝试了状态反馈控制,一种状态空间描述法中的控制方法,对跑偏控制系统的闭环极点进行配置,也同样提高了系统的控制特性。以上几种控制方法可以通过simulink模型得出阶跃响应的仿真曲线。结果表明,模糊PID相对于传统的PID控制优点更多,能够获得更快的响应速度和更小的超调量;状态反馈控制能够使系统有期望的闭环极点,可以更直接的改善系统的控制性能。

电液伺服跑偏控制系统的控制策略研究

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