【正文】 模型 控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 注意到到 T與 f成正比 控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) T與 f成正比，可以依據(jù) Te調(diào)整 Kb， 如果加入調(diào)節(jié)器，可依據(jù)特性曲線調(diào)節(jié) Kb。 ?由于熱連軋生產(chǎn)的復(fù)雜性和高技術(shù)性 ,使現(xiàn)代控制理論也得到了相應(yīng)的發(fā)展和應(yīng)。 ?智能控制實(shí)際上是對自動控制理論與技術(shù)發(fā)展到一個新階段的綜合 ,自 20世紀(jì) 60年代誕生以來就一直是人們高度關(guān)注的焦點(diǎn)。例如 ,電機(jī) 機(jī)械系統(tǒng) (或者液壓系統(tǒng) )及控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) ,包括檢測儀表的響應(yīng)性等。 ?這些功能程序必須有序地、彼此協(xié)調(diào)地運(yùn)行 ,才能完成整個生產(chǎn)過程的自動控制功能。 技術(shù)要求和性能指標(biāo) 技術(shù)要求和性能指標(biāo) 全連續(xù)冷連軋計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)是冶金工業(yè)自動控制系統(tǒng)中比較復(fù)雜、性能要求很高的系統(tǒng)之一。 ?帶鋼離開活套后 ,進(jìn)入軋機(jī)區(qū) ,按照設(shè)定的軋制參數(shù)對帶鋼進(jìn)行軋制 ,使出口帶鋼達(dá)到產(chǎn)品要求。而由于卷取張力的存在 ,軋機(jī)區(qū)和卷取區(qū)以整體形式進(jìn)行控制。 技術(shù)要求和性能指標(biāo) ?冷軋的工藝 冷軋的工藝，簡單地說就是將熱軋來的原料板軋制成用戶所要求的尺寸（板凸度）與形狀（板形），同時滿足性能（熱處理）與表面質(zhì)量（涂鍍、精整）要求，是冶金行業(yè)的深加工工序，要求很高。 ?總體要求：工藝性能，如運(yùn)行的速度范圍、定位精度、運(yùn)動的軌跡特性、動態(tài)響應(yīng)時間。多變量運(yùn)動控制系統(tǒng) 天津大學(xué)自動化系 吳愛國 學(xué)習(xí)的方法與步驟 問題的了解 1 問題的深入 2 現(xiàn)有的手段 3 解決與驗(yàn)證 3 主要內(nèi)容 ? 多電機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 ? 技術(shù)要求和性能指標(biāo) ? 單電機(jī)拖動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 ? 多分部連拔機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 ? 控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) ? 控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 ? 拉絲機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收 ? 拉絲機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展與展望 多電機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 ?冶金材料加工制造 各類金屬材料的線材、板材制品需要冷、熱連軋機(jī)、連拔機(jī)和成型機(jī)。 ?基本的控制要求是什么？ 每個單元或分布、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動靜態(tài)性能指標(biāo)和技術(shù)要求 各個單元或分布、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相互連接性能指標(biāo)和技術(shù)要求 ?綜合要求是什么？ 設(shè)備投資、可靠性、運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用 多電機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 連軋機(jī)視頻觀看 ?首鋼熱連軋系統(tǒng) ?不銹鋼熱連軋系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床 ?數(shù)控橋式龍門銑床 ?懸臂式數(shù)控銑床 機(jī)器人 ?家庭機(jī)器人 ?裝卸機(jī)器人 多電機(jī)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 技術(shù)要求和性能指標(biāo) 以連軋機(jī)為例：中國二重制造的武鋼 2250mm熱連軋機(jī) ?從煉鋼廠出來的鋼坯還僅僅是半成品，必須到軋鋼廠去進(jìn)行軋制以后，才能成為合格的產(chǎn)品。 冷軋工藝包括幾部分：一般講，主要分為酸洗、多機(jī)架連軋機(jī)、熱處理線（包括罩式爐和連退），單機(jī)架和雙機(jī)架平整線，表面防腐處理的鍍鋅線、彩涂線，及精整線等，此外依據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同還會有：鍍鋅線、冷軋硅鋼和彩涂線，冷軋是把熱軋的板卷再次加工成具有高附加值的產(chǎn)品。 ?熱軋?jiān)箱摼硭嵯春?,經(jīng)開卷確認(rèn) ,兩臺開卷機(jī)輪流開卷 ,以人工方式對中上卷。其中 ,在 S1 的入口、出口和 S5 的出口配有測厚儀 ,用于 AGC 自動厚度控制系統(tǒng) ,每一機(jī)架后都有張力儀 ,用于自動張力控制。自動控制系統(tǒng)的主要功能包括： ?質(zhì)量控制系統(tǒng) (板形控制、厚度控制、成品表面質(zhì)量控制等 ) 。 技術(shù)要求和性能指標(biāo) 技術(shù)要求和性能指標(biāo) ?每個分部的性能要求 電機(jī)及其驅(qū)動方式： 直流電機(jī)及調(diào)速方式、交流電機(jī)極其調(diào)速方式 調(diào)速性能指標(biāo)： 調(diào)速范圍 D、靜差率 δ %、上升時間、調(diào)節(jié)時間、超調(diào)量、啟動時間、制動時間 ３、抗擾性指標(biāo)： 動態(tài)速降、恢復(fù)時間、過載能力 技術(shù)要求和性能指標(biāo) ?總體的性能要求 最高運(yùn)行速度（ 0~5~8米 /秒） 張力檢測方法及波動范圍（最大張力1%~5%） 啟動和停止曲線 (線性、斜率可變） 抗擾動性能（電源波動、負(fù)載力矩波動 ５、人機(jī)交互和數(shù)據(jù)記錄能力 技術(shù)要求和性能指標(biāo) ?熱連軋機(jī)綜合分析需要采用以下范疇的數(shù)學(xué)方程： ? (1) 表征連軋過程物理特性的方程。 ?因此 ,比較合理的方法是采用理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法 ,大量分析工作可以應(yīng)用數(shù)學(xué)仿真從理論上進(jìn)行 ,最后對其結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或者在理論分析基礎(chǔ)上找到較合理的方案后 ,在中試軋機(jī)及生產(chǎn)軋機(jī)上試用。 1966年 J. M. Mendel首先主張將人工智能用于飛船控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [ 9 ] , 1984年小園東雄將人工智能引入軋制領(lǐng)域 [ 10 ] ,實(shí)現(xiàn)了對型鋼的最優(yōu)剪切控制。主要表現(xiàn)在 :復(fù)雜系統(tǒng)的建模、機(jī)電耦合系統(tǒng)的力學(xué)行為、非線性系統(tǒng)模型辨識、網(wǎng)絡(luò)控制理論的研究、智能控制理論與現(xiàn)代控制理論融合統(tǒng)一和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)與現(xiàn)代控制理論的相互滲透。 ?給定信號為 0~5V直流電壓，要求最大轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，另外，變頻器放大系數(shù) =2。 轉(zhuǎn)子磁鏈定向的仿真波形 控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 直線調(diào)節(jié)器的原理圖： 上一機(jī)架速度超過下一機(jī)架時直線調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方向，否則，相反 控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 直線調(diào)節(jié)器工作原理： ?系統(tǒng)采用直線調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)，通過對直線調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)來微調(diào)金屬絲張力的大小進(jìn)而微調(diào)各機(jī)架速度比例關(guān)系。其重復(fù)精確度為測量范圍的 177。這種產(chǎn)品適用于在檢測方向上有被磁化的特殊定位磁塊的許多應(yīng)用 (如通過旋轉(zhuǎn)式流量計(jì)或球閥的監(jiān)控 )。這個常值是用來維持系統(tǒng)有一定的輸出，用以克服常值干擾造成的誤差。這樣處理的結(jié)果相當(dāng)于在原受控系統(tǒng)上增加了一個積分環(huán)節(jié)。 我們要設(shè)計(jì)一種線性最優(yōu)調(diào)節(jié)器，使得當(dāng)時間 t趨于無限長時，狀態(tài)矢量 及其導(dǎo)數(shù) 都趨近于零。 ? 利用原系統(tǒng)方程，輸入 可以利用狀態(tài)矢量 及其導(dǎo)數(shù) 表示成： ? 滿秩，因此， 存在。 也因?yàn)樽顑?yōu)結(jié)果與所取性能指標(biāo)有關(guān)，對此，作者取不同的性能指標(biāo)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究，均能發(fā)現(xiàn)與上述相同的最優(yōu)調(diào)節(jié)器控制規(guī)律。在工程上，通常選擇第一機(jī)架或最后一個機(jī)架，這里我們選擇最后一個機(jī)架作為速度調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)，然后順序調(diào)節(jié)前面機(jī)架的速度。升速、降速只是加一個積分環(huán)節(jié)。 邏輯控制和實(shí)際模型 大量的復(fù)雜模型全部封裝在subsystem中了。 拉絲機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收 小結(jié) ?由于本課題控制的拉絲機(jī)系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中遇到的機(jī)械性、物理性的自然擾動較多，例如絲的模型在系統(tǒng)運(yùn)行一段時間后會拉長、拔絲罐軸承不正，運(yùn)行過程中會出現(xiàn)擺動等等都會不同程度的影響控制效果，上面的結(jié)果是在