基于电液比例的加热炉步进梁控制算法研究.pdf

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1、嘲舞囊EIECTRONIC电M子EAS测URE量MEN技T术TECHN0LOGY第230714卷年第8月8期基于电液比例的加热炉步进梁控制算法研究*鲁照权孙木周俊朱敏殷礼胜董学平(合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009)摘要：步进梁起着在炉内运送钢坯的作用，它由固定梁和移动梁构成。由于移动梁与钢坯的总重量达数百吨，对其实施速度和位移的精准控制非常困难。运钢过程中常出现2种情况：1)电液比例方向阀的中位死区特性以及整个液压传动机构的机械延迟导致系统响应延迟。2)在经过等高位后，移动梁托起钢坯使得负载阶跃式增加，液压缸运动的速度出现较大静差，无

2、法跟踪给定。针对以上问题，给出了一种基于闭环的模糊滑模控制方法，在MATLAB环境下与PID控制、等效滑模控制进行了比较研究。结果表明，模糊滑模控制有效地克服了步进梁在PID或等效滑模控制中容易出现静差大及速度振荡等问题，同时也克服了系统的载荷扰动及液压系统本身油液非线性带来的系统参数不确定性的问题，使系统的动静态性能均得到了大幅度提升。关键词：步进梁；升降运动；PID控制；等效滑模控制；模糊滑模控制；比较研究中图分类号：TP273文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．8010Researchoncontrolalgorithmofreheat

3、ingfurnacewalkingbeambasedonelectro—hydraulicproportionalsystemLuzhaoquanSunMuZhouJunZhuMinYinLishengDongXueping(SchoolofCivilandHydraulicEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Walkingbeamplaysaroleintransportingbilletinsidethefurnaceanditconsistsoff

4、ixedbeamandmovingbeam．Becauseofthetotalweightofmovingbeamandslabreachhundredsoftons，itisverydifficulttOgiveaprecisecontroloftheimplementationofspeedanddisplacement．Twosituationsexistfrequentlyduringsteeltransportingprocess：1)theelectro—hydraulicproportionaldirectionalcontrolval

5、veofamiddledeadzonefeatures．andthemechanicaldelaywhichiscausedbythewholehydraulictransmissionmechanismleadstosystemresponsedelay．2)whenpassingbythecontourposition，movingbeamsholdupbilletandmakeastepincreasedload，thespeedofhydrauliccylindermotionproduceabiggerstaticerror，itisuna

6、bletotrackthegivenspeedcurve．Tosolveproblemsabove，thispaperpresentsafuzzyslidingmodecontrolmethodbasedonclosedloopandmakeacomparisonwithPIDcontrolandequivalentslidingmodecontrolintheMATLABenvironment．Theresultsshowthatthefuzzyslidingmodecontrolcaneffectivelyovercomethelargestat

7、icerror，greatspeedshockandotherissueswhichareeasilyproducedbythePIDandequivalentslidingmodecontrolofwalkingbeam．AlsothesystemSloaddisturbanceandparameteruncertaintycausedbyhydraulicfluidsystem’Snonlinearityaresolvedbythefuzzyslidingmodecontrol，makingthesystem’Sdynamicandstaticp

8、erformanceenhancesignificantly．Keywords：walkingbeam；go