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基于自适应张力控制系统研究与仿真

1前言$$在带钢的冷轧过程中,机架间带钢所承受的张力T为常数,是轧制过程处于平衡状态下的一个重要的前提条件。任何因素对张力产生影响,使其发生波动,不仅会破坏本机架的平衡状态,而且还会通过带钢顺流和逆流来影响整个轧机系统的平衡状态。因此维持冷轧机机架间张力恒定对轧制过程的顺利进行,提高产品的厚度和板形精度有重要的意义。$$由于在实际生产中,工作辊辊径D,带宽B与带厚h是变化的,而目前冷轧带钢张力的控制多采用常规PID控制,而常规张力系统PID控制中,比例、积分参数不会随着参数的变化而变化,控制参数难以调整,因此必须采取更好的控制方法。本文结合工程中所采用的常规张力系统PID控制方法,提出一种新的基于自适应智能控制算法的机架间张力控制方法,并进行了系统的仿真。$$2模型参考自适应控制系统简介$$模型参考自适应控制系统主要由以下几方面组成:参考模型、被控对象、控制器和自适应控制回路。系统结构如图1所示。从图中可以看出,该类自适应控制系...  (本文共7页) 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

面向纱线包覆设备的恒张力控制系统研究

随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高,人们对纺织产品的要求也越来越高。包覆纱由于具有更好的弹性、柔软性,已被广泛应用于高级织物的生产中。在包覆纱卷绕过程中,张力不仅影响着纱筒的卷绕密度,还影响着纱筒成型的质量。因此,需要对纱线进行张力控制,减少纱线张力的波动,提高纱筒的质量。然而,张力控制系统的各参数之间存在着非线性、时变、强耦合、不确定的关系,传统的PID控制难于达到高速、高精度的要求。为此,论文整合了滑模控制、反演控制和扩张状态观测器的优势,设计了基于扩张状态观测器的反演终端滑模控制系统,并通过搭建张力控制系统硬件平台验证了所提出算法的可行性与优越性。本课题研究项目获国家科技重大专项项目(2015ZX04005006)和广东省科技计划项目(2012B011300056)资助。首先,为获得精确的张力模型,论文运用机理法分别建立了张力、收放卷轴、伺服电机的力学模型。在此基础上,根据各模块物理量的耦合关系,推导出张力系统的整...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

1420冷连轧机板形板厚控制数理建模与仿真

板厚与板形是衡量冷连轧带钢几何尺寸精度的重要指标。在板带轧制过程中,板厚控制系统、板形控制系统和张力控制系统组成的冷连轧控制系统是一个复杂的非线性系统,且各控制系统之间相互耦合影响,严重制约了带钢生产质量的进一步提高,所以对冷连轧各控制系统仿真建模并对其耦合影响关系设计解耦控制策略,对冷连轧综合系统控制精度的提高具有十分重要的意义。传统的控制理论将板厚控制系统、板形控制系统和张力控制系统视为局部、单项和静态的系统进行独立控制,忽略了各控制功能之间的耦合影响关系,控制策略集中于智能方法的理论研究及其在各独立系统中的应用,缺乏对冷连轧综合系统解耦控制应用及相关理论指导的认识,成为阻碍解耦控制在冷连轧板形板厚综合系统中应用的瓶颈。本文针对大型工业冷连轧机组,建立了板厚控制系统、板形控制系统和张力控制系统的仿真结构模型,并运用轧制理论、控制理论及解耦控制等相关知识对各控制功能系统的耦合机理进行分析,建立了相关耦合模型。通过设计相应的动态...  (本文共196页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于神经网络的冷连轧机张力系统辨识与控制研究

钢铁工业是我国发展国民经济的支柱性产业,冷轧薄板是钢铁工业生产中最重要的产品,它属于高附加值钢材品种。目前,优质、高效地大规模批量生产冷轧薄板带钢产品主要还是依靠连续式冷连轧机。其特点是设备众多、控制过程复杂。张力轧制是冷连轧生产的一个重要特征,张力的控制精度对轧制稳定性和成品带钢质量有着极大影响。因此,深入研究冷连轧机张力的控制具有重大理论意义和实际价值。本文在对冷连轧机结构研究的基础上,分析了冷连轧生产中张力的理论计算模型,同时阐述了张力控制方式。在对冷连轧机张力系统各个环节进行详细分析的基础上,推导了张力系统各环节的数学模型,最后建立了辊缝式调张法张力控制系统数学模型。根据由机理方法推导出的张力系统控制数学模型,利用人工神经网络,结合系统辨识原理,对冷连轧机张力控制的数学模型进行了系统辨识,利用Matlab实验仿真,得出了较好的逼近模型,误差范围满足要求,可以用于张力系统的控制。利用神经网络辨识出的冷连轧机张力系统模型,在...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

《印刷技术》2014年10期
印刷技术

张力控制系统及常见故障排除

张力控制系统在卷筒材料的生产中占有相当重要的地位,如高速凹印机、复合机、涂布机、分切机等设备基本上都配置了先进的张力控制系统,主要控制纸张、塑料薄膜等卷筒材料的开卷、收卷等张力,对保持张力恒定起着重要作用。在生产过程中,如果张力过大,就会导致材料发生拉伸变形;如果张力过小,则材料层与层之间容易发生应力形变,导致收卷不整齐,这些情况都会对最终产品质量产生直接影响。为保证张力控制系统顺利工作、维持卷筒材料承受最佳张力,就要充分了解张力控制系统。下面,笔者就对张力控制系统的主要控制方式、构成与控制原理以及常见故障排除进行分析,希望对业内人士有所帮助。主要控制方式张力控制系统的主要控制方式包括直接张力控制和间接张力控制两种。直接张力控制又称反馈控制,其利用张力传感器或摆辊位置检测器等进行实际张力检测,随后将测量值转换成反馈信号并与预定张力相比较,当二者出现偏差时,张力控制器给予相应的控制,使实际张力与预定张力相匹配,从而构成张力闭环系统...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国印刷与包装研究》2014年03期
中国印刷与包装研究

基于运动控制器的卷筒纸印刷机张力控制系统研究

件将动力传递、分配给各印刷单元,在这一过程中,扭o弓i* 性干扰会随着机械长轴传递,使得印刷精度下降。并且现有的磁粉制动器⑴也会因为安装不当、转速过快、使在卷筒纸印刷机工作过程中,卷到卷的张力控制是用时间过长等因素发生卡死或是制动失灵等状况。这些必不可少的,如果张力控制不适当,就会发生卷材的褶都会直接或间接地导致印刷机张力控制产生偏差,从而皱、变形,影响印刷质量,造成卷材浪费。而如今大多影响印刷质量。所以,稳定的张力控制是印刷生产加工印刷企业使用的是传统的机组式印刷机,印刷单元的动领域尤为重要的一个环节,张力控制系统也成为印刷生力由动力源提供,经过皮带、机械长轴和齿轮等传动部产线上非常重要的组成部分。本研究设计了一种以西门子Simotion D425运动控制器[2]为核*的张力控制系统,根据系统的特点建立了张2张力控制系统的硬件设计力控制系统的数学模型并构建了系统实验平台。该系统的设计开发,将会改善张力控制的效果,在高速印刷加2...  (本文共8页) 阅读全文>>

《光学机械》1988年05期
光学机械

胶片速度与张力控制系统

一、概述 SAR光学处理器将SAR获得的数据胶片经过光学处理,在图像胶片上曝光而产生可见图像,为得到连续幅面的图像,已载有信息的数据胶片和等待曝光的图像胶片要作平稳、匀速而且同步的达动。任何胶片运动中的抖动和不均匀,将使图像模糊而降低动态分辨率。两胶片间运动的不同步,将改变图像的纵横比,从而造成图像畸变。为此,必须研制一套精密的胶片速度一与张力控制系统。 使川锁相技术进行速度控制,是一种已经成熟的先进技术,由于它用基堆频率脉冲与实际频率脉冲的相位差进行闭环控制,因此在同步时稳态频率误差为零。其相位误差的抖动分里构成系统的瞬态频率误差。通过提高系统的增益(Kv值)可以减小这种误差。为适应较大的调速范ha(速比100),并使系统有较快的响应,我们采用频率电压变换器,将输入的基准脉冲的频率,直接转换为电压信号,与相位误差信号叠加,从而构成开环控制通路。这种复合控制的锁tl1调速系统,.响应快,同步频带宽,较好的满足了SAR光学处理器对...  (本文共10页) 阅读全文>>