无头轧制多级传动系统控制策略的研究与开发

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1、河北工业大学硕士学位论文无头轧制多级传动系统控制策略的研究与开发摘要当今世界，全球钢产量飞速增长，在这样一个快速发展的大背景下，中国和其他国家、地方比起来，增速最为强劲。钢产量的迅猛增长对轧制技术提出了迫切要求。无头轧制技术是目前国际上用于钢材生产线的一种最先进的加工方法,是连轧设备工艺及技术方面的最新进展之一。无头连续轧制系统，是基于现场总线的，在强扰动作用下的高阶、非线性、强耦合、时变的机电控制系统。无头连续轧制系统集机械传动控制、回路控制和顺序控制为一体，综合运用了现代控制理论、电气传动技术、电力电子

2、技术、液压控制技术、网络控制技术和顺序控制技术，是对自动化技术的综合应用。无头轧制模拟实验平台是对无头轧制现场设备的模拟和实时再现。目的在于对无头轧制关键环节进行实物仿真和算法编排，以期达到与工业现场相一致的效果，并用于对无头轧制技术的研究和推广。本文研究无头连续轧制的关键控制技术、设计特点，分别介绍了三种控制策略即：常规PID控制，模糊PID控制，模糊自适应PID控制。通过分析证明，在这三种控制策略中，模糊自适应PID控制是一种理想的控制方法。研究过程中对变频器进行参数设置，运用西门子PLC编程软件STE

3、P7设计模糊自适应PID控制器子程序模块，对FM450-1计数模块进行参数设置并调试,最终得出预期结果。实验中控制器参数选择简单，有很高的实用性和通用性。通过无头轧制模拟实验平台实际运行，进一步说明该方案切实可行，具有广泛的推广应用价值。关键词：无头轧制，控制策略，西门子PLC，PID，模糊自适应i无头轧制多级传动系统控制策略的研究与开发DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFINTELLIGENTCONTROLLERBASEDONFIELDBUSFORENDLESSROLLINGMULTI-DR

4、IVESYSTEMABSTRACTNowadaysworld,theglobalsteelyieldincreasesgreatly,underthebackgroundwhichquicklydevelops,Chinacompareswithothernations,isthemoststurdy.Thefastfiercegrowthofsteelyieldputforwardanurgentrequesttotherollingtechnique.Theendlessrollingtechnolog

5、yusedinthesteelproductlineofwirerodorbarstockisthemostadvancedprocessmethodintheworld.Endlessrollingcontrolsystemisanintegratedautomaticdrivecontrolsystem.Theendlessrollingprocesscoversmanyapplicationsofvarioustechnologiesandtheoriessuchasmoderncontroltheo

6、ry,electricdrivetechnology,powerelectronictechnology,hydrauliccontrol,networkcontroltechnologyandsoon.Themulti-drivephysicalsimulationplatformisusedtosimulatetheproductionfieldtheendlessrolling.Theaimofmulti-drivephysicalsimulationplatformistoachievethesam

7、eresultsconsistentwiththeendlessrollingscenebythephysicalsimulationandanalysisofcontrolmethod.Itwillbeusedtostudytheendlessrollingprocessdeeply.Thispaperstudiesthekeycontroltechnologiesanddesigncharacteristics,analyzesrunningconditionofdifferentcontrolstra

8、tegiesinsystem.Threekindsofcontroltactics,thatisconventionPID,fuzzyPIDandfuzzy-adaptivePIDareadvanced,whichareusedtocontrolthesystemrespectively.Throughtheoryanalysis,itprovesthatfuzzy-adaptivePIDisbestamongt