单机架四辊铝带冷轧机张力控制系统的应用与研究

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2、ityFebruary2008．．●■■It独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：i勿钫国日期：Z膨争．一2、印学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意

3、东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：东北大学硕士学位论文摘要单机架四辊铝带冷轧机张力控制系统的应用与研究摘要本文以某1900mm单机架四辊铝带冷轧机为对象，重点研究了冷轧过程中的张力控制。采用SIEMENSEPLC控制器开发了一套实用的张力开环控制系统。指出了常规开环张力控制的不足，深入研究了张力闭环控制算法。提出将模糊智能控制技术应用到常规张力闭环控制中，通过MATLAB下的SIMULINK环境对常规和新

4、型两种控制系统进行仿真研究。结果表明，模糊+PID复合张力控制系统取得了明显优于常规PID控制的控制精度。本文的主要内容和取得的主要成果如下：(1)以张力产生的机理及传动系统的原理为出发点，开发了一套基于最大恒转矩法张力开环设定的控制系统。张力控制采用最大恒转矩法，并进行动态补偿和锥度张力控制，通过控制电流来控制铝带张力。(2)开环张力控制系统具有稳定性好的优点，但控制精度低，存在稳态误差而且动态补偿效果较差。鉴于开环张力控制系统的缺点，深入研究了张力闭环控制算法。(3)针对常规张力PID闭环控制系统响应较慢的问题，提出采用模糊+PI

5、D相复合的控制策略完成张力闭环控制。控制偏差较大时采用模糊控制器，最大程度地提高系统响应速度；控制偏差较小时切换为PID控制，消除系统的稳态误差。通过Simulink仿真实验表明：基于模糊+PID复合控制器的张力闭环控制系统既具有较快的动态响应，又具有较高的稳态精度。(4)基于以上对铝带张力控制的研究，给出了一套合理的冷轧张力计算机控制系统的硬件配置和软件结构。实际的运行结果和曲线表明：张力控制系统运行稳定，稳态轧制过程中张力的波动范围控制在设定值的±1％。本文的研究结果针对单机架铝带冷轧机的张力控制具有很强的实用性和推广价值。关键词

6、：铝带冷轧；张力控制；模糊控制；模糊+PID控制一‘betweenconventionalcontrollerandnewcontrollerisdonebySIMULINKenvironmentofMATLAB．ThesimulationresultsshowthatthecombinationoffuzzyandPIDcontrolsystemc如getmuchbetterprecisionthanconventionalPIDcontrolsystem．ncmainworkandresultsareasfollows：(1)Ba

7、sedontheprincipleoftensionanddrivecontrolsystem，themaximuminvariabletorqueopenlooptensionsetalgorithmisdeveloped．TensioncontrolUSCSthestmtegyofthemaximuminvariabletorque，USeSdynamiccompensationandtapertensioncontrol，andcontrolsaluminiumstriptensionbycontrollingthecurren

8、t．(2)1nheopenlooptensioncontrolsystemhastheadvantageofgoodstability,butithasbadcontrolprecisionanddynamiccompe