基于同步系數(shù)在線辨識的多電機(jī)比值傳動控制策略.pdf

1、在傳統(tǒng)拉絲工藝中，需要根據(jù)鋼絲的規(guī)格先離線設(shè)定好各道拉拔滾筒間的鋼絲張力值，再根據(jù)各道拉模的孔徑由操作工人依據(jù)經(jīng)驗(yàn)整定各電機(jī)的比值同步速度，開機(jī)后先要在低速運(yùn)行狀態(tài)下對離線設(shè)置的各比值系數(shù)在線修正，使實(shí)際張力等于或接近于設(shè)定值后，方可按一定斜率高速起動運(yùn)行。當(dāng)鋼絲規(guī)格改變后，又要重新整定各道電機(jī)的同步系數(shù)。生產(chǎn)效率低，操作方式復(fù)雜，自動化程度較低。在這種傳統(tǒng)控制方式下，當(dāng)被加工對象的材質(zhì)或形狀不均勻時(shí)，即使人工整定好比值同步系數(shù)，也無法

2、實(shí)現(xiàn)高精度恒張力控制。張力的波動會直接導(dǎo)致拉拔過程中鋼絲的粗細(xì)不均、斷裂，制約拉絲速度和質(zhì)量的提高。針對傳統(tǒng)多電機(jī)恒張力系統(tǒng)的此項(xiàng)不足，在對多電機(jī)恒張力系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)建模和分析的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新穎的多電機(jī)比值驅(qū)動恒張力控制策略。在此種控制模式下，不必對各電機(jī)速度與多電機(jī)之間的張力實(shí)施解耦，必要時(shí)亦可省去測速電動機(jī)，僅通過各組電動機(jī)的張力反饋對同步系數(shù)自動修正就可實(shí)現(xiàn)對各電機(jī)間物理對象的恒張力控制。本策略以保持張力恒定為控制目標(biāo)，采

3、用張力閉環(huán)的模糊自整定PI控制。在靜態(tài)時(shí)，其各道電機(jī)的轉(zhuǎn)速分配與傳統(tǒng)方式相同，即：依據(jù)卷簡間出口秒流量相等的原則，由各道卷筒出口鋼絲直徑的比例來確定轉(zhuǎn)速分配值；在動態(tài)時(shí)，各道電機(jī)的比值同步速度可自校正以滿足恒張力控制的要求。 本文的主要研究內(nèi)容包括： (1)對張力檢測機(jī)械進(jìn)行建模與分析。 (2)對多電機(jī)比值驅(qū)動恒張力控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與分析，提出模糊自整定PI控制的構(gòu)想。 (3)設(shè)計(jì)合適的模糊自整定PI控制

4、器。 (4)對新型的多電機(jī)比值驅(qū)動控制系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)分析，檢驗(yàn)新型控制的效果。 (5)對新型控制的多電機(jī)恒張力比值驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，構(gòu)建一個(gè)與生產(chǎn)現(xiàn)場類似的實(shí)驗(yàn)環(huán)境并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。將此控制策略應(yīng)用到拉絲機(jī)工業(yè)現(xiàn)場，最終建立一套應(yīng)用新策略的實(shí)際可行的拉絲機(jī)系統(tǒng)。 仿真及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用驗(yàn)證了此控制策略的可行性和合理性。由于本控制策略在未對反饋張力模型進(jìn)行精確預(yù)估和解耦的情況下，就可對張力實(shí)現(xiàn)精密控制。所以此種控