【正文】 （含國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及文獻(xiàn)綜述， 提出環(huán)件軋制的控制方案。 第 1011 周 。 12. 華林 . 環(huán)件冷輾擴(kuò)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展。 對(duì) 模糊控制理論的分類(lèi)及其組成，對(duì)模糊控制器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行了綜述。通過(guò)對(duì)環(huán)件軋制過(guò)程控制的研究，尤其是軋環(huán)機(jī)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，對(duì)在軋制過(guò)程中控制直線進(jìn)給速度具有一定的指導(dǎo)意義。 1974 年馬丹尼首先用模糊控制語(yǔ)句組成模糊控制器，對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的蒸汽機(jī)進(jìn)行控制，控制的問(wèn)題是調(diào)節(jié)熱量和節(jié)流閥的設(shè)定值，以控制蒸汽機(jī)的速度和鍋爐的蒸汽的設(shè)定值。改變道路的 坡道等條件， 用仿真方法與 PID控制對(duì)比，表明模糊控制與熟練駕駛員控 制結(jié)果相當(dāng)。孫 庚山、蘭西柱等人把帶有自調(diào)整模糊控制規(guī)則的 模糊控制器用于型煤生產(chǎn)過(guò)程中的型煤機(jī)成型壓力系統(tǒng)控制，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作了數(shù)字仿真研究。 華 北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 4 第二章 模糊控制系統(tǒng)研究 模糊控制簡(jiǎn)介 模糊邏輯控制 (Fuzzy Logic Control)簡(jiǎn)稱(chēng)模糊控制 (Fuzzy Control)，是以模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù) 。 模糊控制的基本思想就是在控制方法上應(yīng)用模糊集合理論，把人的控制策略的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接受的算法語(yǔ)言所描述的控制算法，通過(guò)模擬人的思維方式對(duì)一些無(wú)法構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的被控對(duì)象進(jìn)行有效的控制 。 常規(guī)模糊控制的兩個(gè)主要問(wèn)題在于：改進(jìn)穩(wěn)態(tài)控制精度 和提高智能水平與適應(yīng)能力。模糊規(guī)則的輸入與輸出均為模糊量 ,模糊推理采用 super*合成。已經(jīng)知道，模糊控制器控制質(zhì)量的好壞主要取決于模糊控制規(guī)則的設(shè)定，對(duì)于那些時(shí)變的、非線性的復(fù)雜系統(tǒng)采用模糊控制時(shí)，要獲得良好的控制效果，必須要求模糊控制器具有較完善的控 制規(guī)則。調(diào)整因子也可以為兩個(gè)或多個(gè)，控制精度也會(huì)提高。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)訓(xùn)練來(lái)學(xué)習(xí)給定的經(jīng)驗(yàn)，并據(jù)此生成映射規(guī)則。圖 4為基于遺傳算法的模糊控制結(jié)構(gòu)。 輸入量為偏差 e=RY 及偏差變化率△ e，輸出量為 u。人類(lèi)日 常生活常中判斷事情時(shí)，使用語(yǔ)言定性分析多于數(shù)值定量分析；而模糊控制規(guī)則提供了一個(gè)自然的架構(gòu)來(lái)描述人類(lèi)的行為及決策分析，并且專(zhuān)家的知識(shí)通?？捎?“ if? then” 的型式來(lái)表示。它的核心部分是模糊控制器，如圖中虛線部分表示，它主要包括輸入量的模糊化、模糊推理和逆模糊化 (或稱(chēng)模糊判決 )三部分。 (6)逆模糊化：為了對(duì)被控對(duì)象施加精確的控制，必須將模糊控制量轉(zhuǎn)化為精確量 u，即逆模糊化。推理過(guò)程模仿人的思維過(guò)程。若要提高精度則必然增加量化級(jí)數(shù)，從而導(dǎo)致規(guī)則搜索范圍擴(kuò)大，降低決策速度，甚至不能實(shí)時(shí)控制 。目前環(huán)形件，尤其是無(wú)縫件的加工中，得到同行業(yè)的廣泛關(guān)注。對(duì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪Ｐ秃?jiǎn)化，可以得到圖所示的進(jìn)給機(jī)構(gòu)模型示意圖 華 北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 16 圖 33 進(jìn)給機(jī)構(gòu)模型示意圖 其中 v是對(duì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的控制電壓， i表示電機(jī)中的電流， viK 表示電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電壓一電流轉(zhuǎn)換比， mJ 表示電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， J表示絲杠及聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， ? 是電機(jī)的角速度， k是絲杠到工作臺(tái)的傳動(dòng)剛度 (包括接觸剛度，扭轉(zhuǎn)剛度和軸向 拉壓剛度 )， b為阻尼，M為工作臺(tái)的質(zhì)量 (包括所有的直線運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量 )， x為工作臺(tái)的位移。對(duì)于我們要研究的交流伺服系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，把機(jī)械部分都近似看成是剛 性的，電氣部分也考慮成理想的， 忽略系統(tǒng)的延遲，通常認(rèn)為伺服放大器和交流伺服系統(tǒng)綜合起來(lái)，構(gòu)成一 個(gè)速度環(huán)。 MATLAB和 Mathematica、 Maple 并稱(chēng)為三大數(shù)學(xué)軟件。查資料知 k和mT 的值是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的，資料中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)如下： 在伺服放大器輸入端的給定幾個(gè)激勵(lì)電壓，同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)變壓器和 RDC軸角／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊測(cè)量反饋的位置數(shù)據(jù)．再經(jīng)過(guò)一定的數(shù) 據(jù)處理后得到輸出軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速值和激勵(lì)電壓的比 值即是伺服系統(tǒng)靜態(tài) 的放大倍數(shù) k=／ s? v. 調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能是從伺服放大器的輸入端加入階躍信號(hào)。因?yàn)槁?lián)軸器保證絲杠和電機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，因此將絲杠作為電氣傳動(dòng)的一部分考慮。經(jīng)典控制理論采用的數(shù)學(xué)模型主要以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)。其工作原理為：驅(qū)動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)，其和環(huán)件之間的摩擦帶動(dòng)環(huán)件旋轉(zhuǎn)，而壓力輥有一個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而給環(huán)件以軋制力，于是環(huán)件通過(guò)驅(qū)動(dòng)輥和壓力輥構(gòu)成的軋制孔型產(chǎn)生連續(xù)的局部塑性變形，使環(huán)件壁厚減小，直徑擴(kuò)大，截面輪廓成型。 模糊控制的不足之處 (1) 模糊控制的設(shè)計(jì)尚缺乏系統(tǒng)性，這對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的控制是難以奏效的。另外，對(duì)于滯后系統(tǒng)能對(duì)純滯后給予補(bǔ)償。 (3)輸入量的模糊化：有前面得到的誤差及誤差變化率都是精確值，那么，必須將其模糊化變成模糊量 E、 EC。在許多工業(yè)系統(tǒng)無(wú)法以一般的控制理論做正確的控制，但是熟練的操 作 員在沒(méi)有數(shù)學(xué)模式下，也能夠成功地控制這些系統(tǒng)；因此，記錄操作員的操作模式，并將其整理為“ if? then” 的型式，可構(gòu)成一組控制規(guī)則。 這些 論域中模糊集合的標(biāo)記 其意義如下： 華 北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 10 NL=負(fù)方向大的偏差 (Negative Large) NM=負(fù)方向中的偏差 (Negative Medium) NS=負(fù)方向小的偏差 (Negative Small) ZO=近于零的偏差 (Zero) PS=正方向小的偏差 (Positive Small) PM=正方向中的偏差 (Positive Medium) PL=正方向大的偏差 (Positive Large) 然后對(duì)所選取的模糊集定義其隸屬函數(shù)， 一般取 取三角形隸屬函數(shù)，并依據(jù)問(wèn)題的不同取為均勻間隔或非均勻的；也可采用單點(diǎn)模糊集方法進(jìn)行模糊化。還用改進(jìn)的遺傳算法，引入雜交算子，研究了三角形和高斯型模糊子集的優(yōu)化問(wèn)題。在上述的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法仍是非模糊化的數(shù)據(jù)，只是在功能中達(dá)到提取規(guī)則、修改參數(shù)的目的。由于在控制規(guī)則庫(kù)中運(yùn)用了預(yù)測(cè)控制的滾動(dòng)優(yōu)化策略，因而算法簡(jiǎn)單，計(jì)算量小。Mamdani提出了自適應(yīng)模糊控制器的思想，自適應(yīng)模糊控制器能夠在線或離線調(diào)節(jié)模糊控制規(guī)則的結(jié)構(gòu)或參數(shù)，使其工作在最優(yōu)狀態(tài)。 華 北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 6 模糊控制 的類(lèi)型 模糊控制，就是在控制方法上用模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的非線性智能控制。模糊控制是智能控制較早的形式，它吸取了人的思維具有模糊性的特點(diǎn)。近 20多年來(lái)，模糊控制不論從理論上還是技術(shù)上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，成為自動(dòng)控制領(lǐng)域中一個(gè)非 常活躍而又碩果累累的分支。模糊控制的核心就是利用模糊集合理論，把人的控制策略的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接受的算法語(yǔ)言所描述的控制算法，這種方法不僅能實(shí)現(xiàn)控制，而且能模擬人的思維方式對(duì)一些無(wú)法構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的被控對(duì)象進(jìn)行有效的控制。 （ 1）研究模糊控制理論，探討模糊控制的實(shí)現(xiàn)方法。 19791980 年 我國(guó)李寶原、劉志俊等人設(shè)計(jì)了一類(lèi)缺乏數(shù)學(xué)模型的控制器，在 DJS—l30機(jī)上，用 BASIC語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了模糊算法，對(duì)模糊控制器的特性作了數(shù)字仿真，與 PI控制器進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，模糊控 制器對(duì)單位階躍響應(yīng)具有 速度較快，精 度較高以及對(duì)參數(shù)變化不敏感等優(yōu)點(diǎn)。 日本東京工業(yè)大學(xué)的營(yíng)野在凈水廠加入凝聚劑，加入的速度和水的渾 濁度以及人的經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。 模糊控制在國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r (1)國(guó)外情況 從 1965 年以來(lái)，即美國(guó)著名控制論專(zhuān)家扎德教授創(chuàng)始模糊數(shù)學(xué)以來(lái)，模糊控制理論及其應(yīng)用也迅速發(fā)展起來(lái)了 。 研究了模糊控制系統(tǒng)的 優(yōu)化 設(shè)計(jì)方法，用修正因子校正法對(duì)模糊控制規(guī)則進(jìn)行校正，并用 MATLAB進(jìn)行仿真，得出了修正因子法對(duì)模糊控制規(guī)有較好的優(yōu)化效果。 14. 賈虹，石衛(wèi) . 精密冷輾環(huán)機(jī)的電控系統(tǒng) [J]. 軸承。 第 14周 畢業(yè)答辯。 2學(xué)習(xí)完成課題所需相關(guān)知識(shí)。 5. 電子文檔一套：含畢業(yè)論文，相應(yīng)的圖紙及其他文件，開(kāi)題報(bào)告， 實(shí)習(xí)報(bào)告，外文專(zhuān)業(yè)資料翻譯原稿，翻譯稿。 4. 用單個(gè)修正因子對(duì)輾環(huán)機(jī)模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行校正，使其系統(tǒng)優(yōu)化。 3. 采用一定的“清晰化”算法將模糊控制量換算為精確控制量輸入給執(zhí)行機(jī)構(gòu)已完成系統(tǒng)的模糊控制調(diào)節(jié)過(guò)程。 （ 3）系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)，尤其適用于非線性，時(shí)變，滯后系統(tǒng)的控制?？照{(diào)機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)、吸塵器等高檔家電中普遍應(yīng)用了模糊控制技術(shù)。荷蘭學(xué)者 w． J． M． Kickert等人利 用模糊控制器解決了含有非線性、時(shí)滯特性的熱交換過(guò)程的控制問(wèn)題。 3) 執(zhí)行元件包括控制電機(jī)及電磁閥的接觸器及中間繼電器。 課題來(lái)源 自選 相關(guān)內(nèi)容 一．輾環(huán)機(jī)簡(jiǎn)介 輾環(huán)機(jī) 又稱(chēng)擴(kuò)孔機(jī)，輾擴(kuò)機(jī)或扎環(huán)機(jī)。 所需 相關(guān)知識(shí)。 六、其它 華 北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 1 2022 年《輾環(huán)機(jī)控制系統(tǒng)研究》畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程表 時(shí)間： 3 月 3 日 — 6月 11日 ，第 1— 14周（含 2周實(shí)習(xí)）， 15 周答辯 第 1～ 2周 （ ～ ） ； 搞清環(huán)件軋制的基本原理、及相應(yīng)的過(guò)程控制。 有條件的情況下對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真 五、論文成果要求 實(shí)習(xí)報(bào)告一份（含電子文檔、實(shí)習(xí)報(bào)告字?jǐn)?shù)不少于 1500字）。 培養(yǎng) 學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、事實(shí)求是、刻苦鉆研的工作作風(fēng)。 培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ，解決實(shí)際問(wèn)題的能力， 掌握設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的方法。 三、重點(diǎn)研究問(wèn)題 針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外環(huán)件軋制的現(xiàn)狀和相應(yīng)問(wèn)題，設(shè)計(jì)和創(chuàng)新 輾環(huán)機(jī) 控制系統(tǒng)，特別是在創(chuàng)新上力圖有所突破。 模具圖紙一套。 （含國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及文獻(xiàn)綜述；提出環(huán)件軋制的控制方案； 提出一項(xiàng)以上自己要解決的環(huán)件扎制控制的具體技術(shù)問(wèn)題，分析可能遇到的困難提出解決思路。 第 13～ 14周 （ ～ ） 、裝訂 畢業(yè)論文 （ 6000 字以上，任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、中、外文摘要、目錄、參考文獻(xiàn)，形式完整，格式正確，參考文獻(xiàn)標(biāo)注頁(yè)碼） 。輾環(huán)機(jī)是環(huán)件軋制的具體實(shí)現(xiàn)設(shè)備，輾環(huán)機(jī)控制系統(tǒng)是保證環(huán)件軋制效率和環(huán)件軋制精度的重要影響因素。模糊控制實(shí)際上是一種非線性控制，從屬于智能控制的范疇。 90年代 模糊控制硬件與軟件的開(kāi)發(fā)也發(fā)展起來(lái)， Yamakawa首次研制了模糊組件。從廣義上講，模糊控制是應(yīng)用模糊集合理論統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)的一種控制方式。：用于將模糊輸出轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)的數(shù)值輸出。 采用的主要技術(shù)路線或方法 1. 查閱資料，研究輾環(huán)機(jī)的工作原理，根據(jù)環(huán)件軋制的特點(diǎn)制定控制方案。 4. 畢業(yè)論文一本，含目錄，中英文摘要，正文，附錄等。提出一項(xiàng)以上自己要解決的環(huán)件軋制控制的具體技術(shù)問(wèn)題， 分析可能遇到的困難提出解決思路。 。武漢理工大學(xué)。 在模糊控制器設(shè)計(jì)中，合理地選擇模糊控制器輸入變量的量化因子和輸出變量的比例因子非常重要。本文旨在建立環(huán)件軋制過(guò)程控制模型和方法，以期為軋制質(zhì)量控制提供技術(shù)依據(jù)。使用了 24 條“ if A then B then C”這種形式的語(yǔ)言規(guī)則實(shí)現(xiàn)了控制 ，取得了比傳統(tǒng)的 DDC控制還要好的效果。電能節(jié)約 11％一 14％ 。結(jié)果表明，無(wú)論動(dòng)態(tài)響應(yīng)持性還是穩(wěn)態(tài)精度都獲得了滿(mǎn)意的結(jié)果。 1965年，美國(guó)的； 1973年他給出了模 糊邏輯控制的定義和相關(guān)的定理。 模糊控制的發(fā)展最初在西方遇到了較大的 阻力， 然而在東方尤其是在日本，卻得到了迅速而廣泛的推廣應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，往往是將模糊控制或模糊推 理的思想，與其它相對(duì)成熟的控制理論或方法 華 北水利水電學(xué)院畢業(yè)論文 5 結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，從而獲得理想的控制效果。 基于 TS 模型的模糊系統(tǒng) TS模型由日本的 Takagi和 Sugeno提出， 它在每條規(guī)則的結(jié)論部分即輸出是線性方程，表示系統(tǒng)局部的線性輸入 /輸出關(guān)系，而系統(tǒng)的 總輸出是所有線性子系統(tǒng)輸出的加權(quán)平均，可以表示全局的非線性輸入 /輸出關(guān)系 . 因此這類(lèi)模糊系統(tǒng)能對(duì)非線性系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)局部線性化，適合于工程應(yīng)用。而且由于被控過(guò)程的非線性、高階次、時(shí)變性以及隨機(jī)干擾等因素的影響，造成模糊控制規(guī)則粗糙或者不夠完善，從而不同程度地影響控制效果。 模糊預(yù)測(cè)控制 預(yù)測(cè)控制具有易于建模、魯棒性好的特點(diǎn)，因此它與模糊控制的結(jié)合使模糊控制有了新的發(fā)展。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊