基于FPGA板形控制器的研究

发布时间：2017-11-17 10:32

  本文关键词：基于FPGA板形控制器的研究

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【摘要】：随着现代工业的发展，对带钢的需求日益增加，目前决定带钢生产质量的主要因素是板形控制器的控制精度，而能否设计合理的板形控制器算法是带钢板形质量提高的关键。 本文主要研究板形控制器的控制算法及其在FPGA上的实现。首先论述了板形控制的背景、意义及国内外研究应用现状及控制算法在FPGA上应用近况。其次，在对板形控制基本理论进行深入研究的基础上，建立了板形板厚综合数学模型。另外，分析了板形板厚耦合情况，结合常规解耦控制的思想，使用模糊解耦环节代替常规前馈补偿环节，制定了板形控制器的控制方案，通过仿真实验验证了该方案的正确性。最后，将此方案在FPGA上进行实现。 为了将该控制方案硬件化，首先对板形解耦控制器的功能进行了详细划分。利用Verilog HDL语言，采用从上到下的设计方法，对各个功能模块进行设计及仿真，并检验其的正确性。最后，研发出基于FPGA的板形解耦控制器的核心芯片。该芯片以模糊解耦思想为中心，以PID控制算法为核心，实现了软件算法硬件化。为了验证该方案的合理性，设计了简易的板形控制器硬件电路。通过软件仿真和板级验证可知，模糊解耦控制的控制精度较高，适应性较强，对板形有较好的控制效果。 通过在FPGA上实现板形控制器解耦控制系统方案，，将软件算法的硬件化，提高了控制算法的运行速度，为今后先进控制算法在高速轧制的应用提供了方向。
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG334.9

【参考文献】

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1 刘文利;;浅谈钢铁产业发展前景[J];北方经济;2010年10期

2 王丽君;童朝南;孙一康;;板宽板厚多变量系统的自抗扰解耦控制[J];北京科技大学学报;2006年11期

3 令狐克志;何安瑞;杨荃;赵林;郭晓波;;热轧带钢板形板厚反馈解耦控制[J];北京科技大学学报;2007年03期

4 房磊,张焕春,经亚枝;一种基于FPGA的自适应遗传算法[J];电子与信息学报;2005年11期

5 R.Burnham,I.Cole,A.Gentile,P.Neville;以模块为基础的薄带材和箔材平直度控制[J];钢铁;2003年06期

6 彭鹏;杨荃;;冷连轧机板形板厚综合解耦控制系统[J];钢铁;2007年08期

7 杨景明;杜鹏;车海军;张林浩;;基于DRNN-PID的板形板厚解耦控制[J];钢铁;2010年03期

8 单修迎;刘宏民;贾春玉;;含有三次板形的新型板形模式识别方法[J];钢铁;2010年08期

9 孙文权;邵健;何安瑞;杨荃;;冷连轧板形板厚耦合关系及其解耦设计[J];钢铁;2012年06期

10 达成莉;;多变量系统解耦现状的分析[J];工业控制计算机;2011年12期

本文编号：1195742