模糊神经网络PID控制在步进梁速度控制中的应用研究

发布时间：2017-09-12 00:23

  本文关键词：模糊神经网络PID控制在步进梁速度控制中的应用研究

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【摘要】：步进式加热炉是在钢铁企业中用于轧制各种钢坯的连续加热设备,由于其灵活、快速、稳定的优点,广泛应用于国内外轧钢企业。武钢一热轧厂4号加热炉液压控制阀件性能落后,无法保证生产线连续生产的要求,因此本课题以步进式加热炉传动机构作为研究对象,着手于升降系统速度控制信号,研究重载高速步进梁的零冲击控制。首先,本文简单介绍了步进梁速度控制系统的液压原理,主要阐述了电液比例调速阀对步进梁速度的控制原理。原液压系统采用的是泵控闭式回路调速运行模式,简述了原系统存在的哪些问题和改造内容,对原系统进行了改造,并详细分析了改造后的液压系统的工作原理及其特点。其次,对步进梁的运行过程做了详细介绍,分析了步进梁在托坯和放坯过程中的受力情况。提出更加快速有效的运行速度模式,同时阐述了步进梁在托坯和放坯时达到零冲击的特点。最后根据步进梁液压系统的工作原理,建立阀控缸的数学模型。分析了步进梁速度控制系统,采用经典PID控制对系统进行了仿真分析,并采用模糊神经网络PID控制对系统进行仿真分析,比较两种控制模式对步进梁速度控制系统的影响。
【关键词】：步进式加热炉 液压系统 动力学分析 速度控制 模糊神经网络PID
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG307
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题来源及研究意义8-9
• 1.1.1 课题来源8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 国内的研究现状及分析9-11
• 1.2.1 步进式加热炉9-10
• 1.2.2 步进梁控制系统10-11
• 1.2.3 智能控制现状11
• 1.3 本文主要研究内容11-13
• 第2章 1700步进梁液压系统13-18
• 2.1 原步进梁液压系统工作原理及存在的问题13-14
• 2.1.1 原步进梁液压系统工作原理13
• 2.1.2 原步进梁液压系统存在的问题13-14
• 2.2 1700步进梁液压系统改造14-15
• 2.2.1 步进梁液压控制系统要求14-15
• 2.2.2 步进梁液压控制系统的改造15
• 2.3 改造后步进梁液压系统工作原理15-18
• 第3章 步进式加热炉动力学分析18-25
• 3.1 步进式加热炉的结构及步进梁工作过程分析18-20
• 3.1.1 步进式加热炉的结构18-19
• 3.1.2 步进梁工作过程分析19-20
• 3.2 步进梁动力学分析20-22
• 3.3 步进梁升降过程的速度曲线设计22-25
• 第4章 步进梁升降系统建模及仿真25-33
• 4.1 步进梁升降系统建模25-30
• 4.1.1 液压控制系统建模基础25
• 4.1.2 步进梁液压控制系统数学模型25-30
• 4.2 步进梁液压控制系统仿真30-33
• 第5章 步进梁控制系统设计及仿真33-46
• 5.1 经典PID控制33-35
• 5.2 模糊神经网络PID控制器的设计35-44
• 5.2.1 模糊神经网络PID控制器35-36
• 5.2.2 模糊神经网络PID控制系统的构造36-42
• 5.2.3 模糊神经网络PID在步进梁控制系统中的应用及仿真42-44
• 5.3 模糊PID控制器校正仿真44-46
• 第6章 总结与展望46-48
• 6.1 全文总结46-47
• 6.2 研究展望47
• 6.3 本文创新47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-52
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文52-53
• 详细摘要53-57

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本文编号：833966