1500型粗轧机AWC液压系统的建模与控制研究

摘要

自动宽度控制技术是提高板带材的质量，降低板带材的成本的重要手段，而诸如模糊控制等现代控制理论的发展，使现代控制理论在轧机宽度控制系统中的应用具有很强实际意义和工程使用价值。 本文以1500型粗轧机AWC液压系统为研究对象，根据实际设备数据，考虑了液压控制系统各组成部件的动态特性，在一定的理论假设的基础之上，依据滑阀的流量方程，液压缸流量连续性方程，液压缸和负载的力平衡方程，建立了该自动宽度控制(AWC)系统的较为精确的数学模型，并在Simulink环境下进行了系统性能分析。 考虑到液压系统本身的非线性及某些不确定因素，本文在对1500型粗轧机AWC液压系统进行理论分析的基础上，基于误差跟踪指标在MATLAB和Simulink环境下对系统进行校正，对普通PID控制器进行寻优，并在此基础上设计了模糊自适应PID控制器，进一步提高系统的各项性能。Simulink下的仿真结果表明，这种控制方法优于普通PID控制，具有较好的响应能力和较高的稳态性能，同时在抗干扰能力等方面具有一定的自适应能力，较普通PID的控制效果有更大的优势。

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第1章绪论

1.1热轧带钢生产概况

1.2热轧带钢板形控制技术国内外概况

1.3本课题的目的和意义

1.4本课题的主要研究内容

第2章AWC液压系统的组成

2.1AWC液压系统的组成

2.2 AWC液压系统的工作过程及其性能指标

第3章AWC液压系统的数学模型

3.1液压系统常用建模方法

3.2 AWC液压系统各环节的数学模型

3.2.1 AWC液压系统动力元件的数学模型

3.2.2AWC液压系统动力元件传递函数模型的简化

3.2.3电液伺服阀的数学模型

3.2.4位移传感器的数学模型

3.2.5伺服放大器的数学模型

3.2.6外加负载力传递函数

3.3 AWC液压系统的数学模型

第4章AWC液压系统控制器设计及系统性能分析

4.1液压系统仿真概述

4.2 AWC液压系统的仿真分析

4.3 AWC液压系统的PID控制

4.3.1 PID控制技术简介

4.3.2 AWC液压系统PID控制器的设计

4.3.3 PID控制后的系统性能分析

4.4 AWC液压系统的模糊自适应控制

4.4.1模糊控制理论简介

4.4.2模糊控制系统和模糊控制器

4.4.3 AWC液压系统模糊自适应控制器的设计

4.4.4模糊自适应控制系的性能分析

第5章结论与展望

参考文献

致谢