轧机液压AGC系统数学模型及控制方法研究

发布时间：2016-12-07 16:26

  本文关键词：轧机液压AGC系统数学模型及其控制方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

《东北大学》 2008年

轧机液压AGC系统数学模型及控制方法研究

孙卫华  

【摘要】：针对轧机厚度自动控制系统(Automatic Gauge Control System,简称AGC系统)中不确定因素造成的过程数学模型的不精确性,并鉴于常规PID控制器整定调试周期长、较难适应过程数学模型变化等问题,本文运用模糊PID控制理论,在轧机实验仿真平台上,利用LabVIEW模糊逻辑工具包设计开发了参数自整定模糊PID控制器,并进行实验研究,其控制效果与常规PID控制器比较后,验证了模糊PID控制技术在轧机厚度自动控制中的可行性。 AGC系统是轧机提高带材厚度精度的重要方法,其采用目的是获得板带材纵向厚度的均匀性,从而生产出合格产品,目前已成为轧机自动化系统中不可缺少的一部分。 本文首先在分析了轧机液压AGC系统及其运行机理的基础上,以伺服阀的基本方程、液压缸连续性方程、液压缸和负载的力平衡方程为基础,确定了液压伺服控制系统的数学模型。但是,由于轧制工艺的复杂性,来料厚度的变化等不确定因素的影响,对于轧机厚度自动控制系统,要建立精确的数学模型是很困难的,不利于传统控制理论的应用与实现,而智能控制技术为解决厚度自动控制提供一种有效途径。 然后在深入分析轧制工艺过程的基础上将模糊控制技术应用于厚度控制系统中,并在美国NI公司的图形化编程软件LabVIEW开发平台下,利用模糊逻辑工具包(Fuzzy Logic Toolkit)和PID工具包,设计了一个参数自整定模糊PID控制器,编写相应模糊控制程序,实现了轧制过程基于模糊PID技术的厚度自动控制系统。 在轧机厚度控制系统中,模糊PID控制器是由PID控制器和参数模糊自调整机构组成,模糊自调整机构运用模糊控制的基本理论和方法,根据控制系统的实际响应输入信号,即偏差信号e和偏差变化ec的变化,通过模糊推理作出相应决策,在线调整KP,KI和KD三个PID参数,使其既具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。 实验运行效果表明,经改造后的AGC控制系统具有良好的参数自整定性能,比原AGC系统在厚度控制的精度方面有了很大的提高,将误差控制在1.5%内,小于一般用户要求的3%的误差范围,并在一定程度上解决了常规PID控制方法调试周期长或容易超调等问题,表明该方法的良好效果,能更好的满足现代金属轧制行业对自动厚度控制系统的要求,并为现场实际应用打下良好基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TG333
【目录】：

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1 王言法;砂带磨床恒力磨削控制系统研究[D];重庆大学;2012年

【参考文献】

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1 高英杰,王益群,孔祥东;轧机液压 AGC 系统动态模型的研究[J];燕山大学学报;1998年03期

2 陈丽红,张宗欣,张银明;液压轧机厚度自动控制的设计[J];电脑开发与应用;2000年06期

3 刘龙江;;浅析模糊控制及其一种模糊控制器的设计[J];陕西国防工业职业技术学院学报;2006年01期

4 王贤琳,杜胜品;四辊冷轧板带轧机液压AGC系统数学模型[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2001年03期

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1 行娟娟;轧机液压AGC系统数学模型及其控制方法研究[D];西安理工大学;2004年

2 张建功;液压AGC系统的控制算法研究[D];东北大学;2005年

3 王成阁;基于模糊PID的轧机厚度自动控制系统的研究与应用[D];中南大学;2005年

4 王善田;中板四辊轧机液压AGC系统研究与应用[D];山东大学;2006年

5 庄源昌;基于虚拟仪器的模糊PID控制系统设计[D];南京理工大学;2007年

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1 陆倩倩;魏建华;赖振宇;;基于虚拟仪器中空吹塑机壁厚控制系统的开发[J];工程塑料应用;2009年08期

2 冷汹涛;余自力;;双功率大行程液压千斤顶的结构设计及力学分析[J];安徽广播电视大学学报;2007年03期

3 刘宝权;李继业;;冷轧机液压AGC系统动态模拟[J];鞍钢技术;2006年02期

4 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期

5 翟博;孙荣生;孙建林;;板形控制技术在鞍钢冷连轧机组的应用[J];鞍钢技术;2009年01期

6 付伟;刘宝权;高恩运;王军生;张岩;;冷轧机压上系统的自适应非线性补偿与应用[J];鞍钢技术;2010年04期

7 鲁照权;俞宗嘉;胡金东;胡焱东;;广义最小二乘限定记忆参数辨识方法与仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年06期

8 冯瑞琴;;基于PLC和模糊控制技术的污水处理控制系统设计与实现[J];安徽农业科学;2011年34期

9 赵爱玲;黄景涛;;基于单片机的电阻炉温度控制系统[J];安阳工学院学报;2008年06期

10 冯晓君,刘凤然,郭磊,吴龑,卢灵;智能控制理论在倒立摆控制系统中的应用[J];北方工业大学学报;2003年03期

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1 胡春雨;李武峰;严辉;;一种新型电动汽车智能充电机的研制[A];第十四届中国科协年会第19分会场：电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年

2 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

3 陈志煌;陈力;;漂浮基双臂空间机器人本体与末端抓手协调运动的模糊滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

4 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

5 张彪;董彦良;赵克定;孙丰迎;;基于遗传算法的被动力伺服系统的参数辨识[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

6 王孝红;解海洋;景绍洪;袁铸钢;;灰色模糊控制器在水泥粉磨系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

7 汪德彪;宋乐鹏;钟秉翔;;时滞对象神经元自适应控制仿真研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

8 史玉林;;基于模糊的PID控制[A];创新沈阳文集（A）[C];2009年

9 张亮;;模糊/PID控制器的设计及仿真研究[A];创新沈阳文集（A）[C];2009年

10 方飞;张勇;谢红霞;;点焊逆变电源的恒峰值电流控制[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

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1 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年

2 赵映超;基于三维结构的项目风险动态管理研究及应用[D];山东科技大学;2010年

3 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年

4 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年

5 黄磊;模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究[D];长春理工大学;2010年

6 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年

7 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年

8 黄阿敏;基于蕴涵算子族的模糊逻辑理论[D];浙江理工大学;2010年

9 卢新亮;建设工程招标中的投标企业信用风险评价[D];浙江理工大学;2010年

10 李保强;基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究[D];郑州大学;2010年

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1 王维朗;潘复生;陈延君;黄云;彭晓东;;砂带磨削技术及材料的研究现状和发展前景[J];材料导报;2006年02期

2 周福章,董秀林;磨削质量智能控制的实现[J];轴承;2000年12期

3 刘贵杰,巩亚东,王宛山;基于交流异步电机驱动磨床进给位移的自学习控制[J];东北大学学报;2001年03期

4 梁滨;赵培炎;徐荣葆;;磨削过程的模糊控制[J];磨床与磨削;1990年01期

5 冯蕴华,薛喜元;国外砂带磨床现状[J];磨床与磨削;1994年04期

6 张念淮;李世显;;砂带磨削技术的新发展[J];农业装备与车辆工程;2009年10期

7 张仲生;砂带磨床的生产概况和发展方向[J];山西机械;2001年04期

8 黄民双,曾励,陶宝祺,李艺,王晓青;应用IBM—PC机实现切入式磨床的自适应预报控制系统[J];现代机械;1999年01期

9 黄云,黄智;中国砂带磨削技术产业化进程的战略与思考[J];制造技术与机床;2004年11期

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1 魏培;电液比例位置控制系统研究[D];西安建筑科技大学;2011年

2 周鹏;砂带磨削参数采集实验装置的研制[D];重庆大学;2003年

3 叶碧成;自适应控制在磨床上的应用研究[D];兰州理工大学;2006年

4 冯剑;小型农业作业机测试系统的动态加载研究[D];浙江工业大学;2008年

5 许庆顺;钛合金板材砂带恒压抛磨过程型面自适应控制技术研究[D];重庆大学;2008年

6 朱斓;基于LabVIEW的无刷直流电机模糊自适应PID控制研究[D];大连海事大学;2009年

【二级参考文献】

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1 陈红军;四辊可逆式精密冷轧带钢轧机带钢厚度精度控制[J];鞍钢技术;2000年08期

2 王贞样,华建新;增量型AGC模型稳定性研究[J];宝钢技术;2005年01期

3 王君,张殿华,李建平,牛文勇;中厚板轧机液压辊缝控制系统研究及其PLC实现[J];东北大学学报;2001年04期

4 高英杰,王益群,孔祥东;轧机液压 AGC 系统动态模型的研究[J];燕山大学学报;1998年03期

5 冯玉贵,刘思久,张礼勇,杨江浑;分布式测控系统中的CAN总线技术[J];电测与仪表;1999年02期

6 何华锋;胡昌华;代延民;;一种自适应模糊PID控制器应用仿真[J];电光与控制;2006年01期

7 姜幼卿,黄永俊;TIG逆变电源外特性的模糊自适应PID控制系统研究[J];电焊机;2000年06期

8 杨秋霞,杨景明,吴晓辉;索尼磁尺的模拟显示电路设计[J];电力自动化设备;2004年04期

9 陈丽红,张宗欣,张银明;液压轧机厚度自动控制的设计[J];电脑开发与应用;2000年06期

10 程启明;Fuzzy控制和PID控制集成的船舶操纵控制器研究[J];上海电力学院学报;2001年04期

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2 宁海峰;参数模糊自整定PID控制器的研制[D];华侨大学;2006年

3 徐定成;基于自学习的模糊PID参数自整定技术及其应用研究[D];重庆大学;2006年

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5 曾自力;基于进化算法的PID控制系统设计方法研究[D];南京理工大学;2006年

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4 朱滋浩;采用AD7118数控衰减器的数控AGC系统[J];电子技术应用;1995年11期

5 黄志坚,滕召旗;轧机液压故障动态仿真方法的探讨[J];液压与气动;2001年08期

6 陈建华,吴光蜀,李冰,张其生,付卫国,张殿华,王君,胡贤磊;轧钢自动化AGC系统高精度厚度计公式的工程研究[J];轧钢;2002年05期

7 黄志坚;轧机AGC液压系统故障的分析[J];冶金丛刊;2002年05期

8 陆松年;论舞阳钢铁公司4200mm轧机增设液压AGC的可行性[J];宽厚板;1995年02期

9 张树存,贾春玉;热连轧机自动板厚控制AGC技术的应用研究[J];重型机械;2001年05期

10 王业科;可逆式冷轧机AGC系统[J];重型机械科技;2000年03期

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1 戴文战;陈杰;朱金刚;;一种基于神经网络的新型前馈控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年

2 米阳;李文林;井元伟;刘晓平;;基于模糊控制的离散系统变结构控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年

3 王朝金;袁振;穆立军;汪先虎;;北钢1780热连轧AGC的实际应用[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年

4 李向华;张小芳;陆起涌;;模糊控制在恒温系统中的应用[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年

5 李峰;李萍;赵虎;居滋培;;变风量空调系统的模糊控制[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年

6 窦振中;;美国模糊逻辑控制技术研究历史和发展[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C];1995年

7 郭强;姚凯学;汪洋;;液压性能试验台模糊控制系统的PLC实现[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年

8 樊立萍;姜龙;;DC-DC变换器模糊滑模控制综述[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年

9 夏世芬;黄天民;;一种改进型自适应Fuzzy-PID复合控制结构[A];模糊集理论与应用——98年中国模糊数学与模糊系统委员会第九届年会论文选集[C];1998年

10 程雅丽;安大伟;陈杰;;空调系统模糊控制与PID控制比较[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年

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1 记者 程武;[N];中华工商时报;2011年

2 丽秋;[N];电子资讯时报;2002年

3 本报记者 祁晓玲;[N];中国工业报;2011年

4 通讯员 卫姣　陆志慧 记者 孟进 柏蓓;[N];中国民航报;2009年

5 记者 王勤诣;[N];首都建设报;2009年

6 本报记者 刘秀凤;[N];中国环境报;2011年

7 本报记者 顾洪文;[N];计算机世界;2002年

8 安徽 潘树荣;[N];电子报;2005年

9 本报记者 秦可;[N];中国工业报;2007年

10 王怡;[N];科技日报;2009年

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1 李雪峰;互联电力系统的AGC容量需求和控制策略研究[D];大连理工大学;2010年

2 侯明亮;拖挂式激光平地机液压控制系统的研究[D];中国农业大学;2005年

3 Han Qiang;[D];山东大学;2005年

4 张立伟;电动汽车用异步电机系统效率优化控制研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2006年

5 韩文;新型电控液驱车关键技术的研究[D];南京理工大学;2005年

6 孟庆利;基底隔震混合控制和三维隔震系统研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年

7 杨兵;管件液压成形的加载路径理论与试验研究[D];上海交通大学;2006年

8 谢谢;基于电网AGC性能指标的单元机组协调控制系统研究[D];华北电力大学;2012年

9 杜文吉;模糊控制系统中的若干关键问题研究[D];西安电子科技大学;1999年

10 张果;基于T-S模型的非线性系统的模糊控制[D];西安电子科技大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孙卫华;轧机液压AGC系统数学模型及控制方法研究[D];东北大学;2008年

2 范环宇;燃煤供暖锅炉自动控制系统的设计与研究[D];东北大学;2008年

3 王德超;基于模糊自适应理论的玻璃熔窑控制系统研究[D];东北大学;2009年

4 董乃飞;新型干法水泥分解炉的模糊控制研究[D];昆明理工大学;2009年

5 胡磊;基于粒计算的模糊控制研究及应用[D];武汉理工大学;2010年

6 高丹丹;钢渣检测方法与挡渣控制系统的研究[D];长春工业大学;2010年

7 孙宇;高压注汽燃煤锅炉状态监测与控制系统研究[D];东北大学;2008年

8 高磊;变截面板簧轧机液压AGC系统特性研究与仿真[D];山东理工大学;2010年

9 孙桂爵;隧道窑监控系统设计及温度模糊控制器仿真研究[D];东北大学;2008年

10 董建庭;采用VOD法不锈钢冶炼过程实用化自动控制方法的研究[D];东北大学;2008年

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