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1、弯辊模糊逻辑控制器应用于四辊冷轧机液压弯辊系统的研究模糊逻辑控制器应用于四辊冷轧机液压弯辊系统的研究———贾春玉 赵炳利 宗家富等文章编号:1004-132Ⅹ(2002)14-1183-03模糊逻辑控制器应用于四辊冷轧机液压弯辊系统的研究贾春玉 赵炳利 宗家富 于凤芹24 摘要:为实现四辊冷轧机液压弯辊系统的精确控制,设计应用了一种模糊逻辑控制器。仿真结果表明,模糊控制是对液压弯辊进行控制的有效工具,大大提高了液压弯辊系统的动态响应速度及对目标弯辊力给定值的跟踪精度。关键词:冷轧机;液压弯辊;板形;模糊逻
2、辑控制器中图分类号:TP202 文献标识码:A 在板形控制系统中,液压弯辊控制回路是最基础的环路。为了保证整个板形控制系统的品质,液压弯辊闭环控制回路必须对目标弯辊力具有快速的跟踪响应特性和稳态跟踪精度。作为板形控制的主要手段———液压弯辊系统,长期以来一直采用PI控制,控制效果较差,严重影响了板形质量的改善。为了提高液压系统的动态响应速度及稳态跟踪精度,在不改变原有四辊冷轧机液压系统的基础上,通过对弯辊系统控制策略的研究,来进一步提高液压弯辊回路对弯辊力目标给定值的跟随性能。收稿日期:2001—03
3、—191 液压弯辊的基本原理24液压弯辊系统的执行机构是位于工作辊轴承座之间的辊型液压缸和位于支持辊与工作辊轴承座之间的液压缸。通过调整这2个液压缸的压力差,实现对正弯、上负弯、下负弯的控制。当伺服阀接收到一个信号,可使工作辊弯辊缸充油,同时使支持辊弯辊缸排油。如果伺服阀接收到另一个相反信号,可使支持辊弯辊缸充油,而工作辊弯辊缸排油。通过调节这2个液压缸的压力差来瞬时地改变轧辊的有效凸度,从而改变承载辊缝形状和轧后带钢的延伸沿横向的分布,达到控制板形的目的。每一个液压缸的压力由压力传感器来测参考文献:[1]
4、 孟庆睿,邓效忠,陈东.高齿准双曲面齿轮的优化设计.洛阳工学院学报,1999,20(3):22～24[2] 邓效忠,孟庆睿,牛嗥.高齿准双曲面齿轮的根切.洛阳工学院学报,1999,20(3):18～2124[3] 杨宏斌,范明,周彦伟等.高齿准双曲面齿轮的研究.中国机械工程,2000,11(8):897～900[4] 方宗德,杨宏斌.准双曲面齿轮的轮齿接触分析.汽车工程,1998,20(6):350～355[5] 方宗德.齿轮轮齿承载接触分析(LTCA)的模型和方法.机械传动,1998,22(2):1～3(
5、编辑 马尧发)作者简介:周彦伟,男,1959年生。河南科技大学(河南省洛阳市 471003)机电学院副院长、教授。研究方向为弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的设计与制造。获国家科技进步三等奖1项,发表论文15篇。杨宏斌,男,1966年生。河南科技大学机电学院副教授、博士。邓效忠,男,1957年生。河南科技大学机电学院教授。方宗德,男,1948年生。西北工业大学(西安市 710072)机电工程学院教授、博士研究生导师。24m、800N·m、1000N·m和1200N·m时的加载传动误差曲线。当齿轮副的实际传动误差曲线
6、超出无载传动误差曲线的下端时,齿轮副会出现边缘接触。从图4a和图4b看,在无安装误差的情况下,当大轮加载600N·m时,普通齿准双曲面齿轮已出现了边缘接触,而高齿准双曲面齿轮在大轮加载到800N·m时才出现边缘接触。从图4c和图4d看,在有安装误差的情况下,无论是高齿准双曲面齿轮还是普通齿准双曲面齿轮加载时都出现了轮齿边缘接触,但高齿准双曲面齿轮在各种载荷下的传动误差曲线幅值明显比普通齿准双曲面齿轮的小。而传动误差幅值是衡量齿轮动态特性的主要指标,是齿轮传动系统振动的主要激励源。因此,高齿准双曲面齿轮比普通
7、准双曲面齿轮具有较好的动态性能。综上所述,高齿准双曲面齿轮与准双曲面齿轮相比,具有相对好的啮合质量。中国机械工程第13卷第14期2002年7月下半月24量,作为压力闭环控制系统的反馈信号。液压弯1。控制+-器伺服放大器液压缸b1b=11/311/211/(311/2λ1(5)对称板形变形参数:b2b=(6)24压力传感器图1液压弯辊力控制系统结构3.2 模糊控制器的结构在实际过程中,最容易控制的主要因素是弯辊力f,调整压下和调整冷却液喷射即可调整。对于对称的横断面板形控制,如“中浪”、“边浪”、“W型浪”和
8、“M型浪”,可使用工作辊弯辊力的变化量Δf来校正;对于非对称的横断面板形控制,如单侧浪和复合浪,可使用轧辊倾斜量的改变量和冷却液喷射量的改变量来校正。本研究主要是控制对称横断面板形,因此Δf被选做主要控制参数。24对于液压弯辊控制,取带钢横断面板形对称部分的板形变形参数b2和b4为输入量;取工作辊弯辊力的变化量Δf为输出量。因此,它是一个2维模糊控制器。把输入量b2、b4的语言变量B2、B4的变化分为(-6,-4
