多變量運動控制系統-資料下載頁
2025-05-02 13:19本頁面
【正文】 4 2 2 30 . 1 5 6 4 0 . 2 4 5 8 0 . 7 4 2 8 0 . 2 3 2 5 0 . 2 9 8 4 1 . 0 7 7 8 2 . 7 0 6 3 1 . 1 1 5 8? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 1 . 0 2 5 3 1 . 8 8 2 1 2 . 4 3 7 80 . 1 0 1 6 0 . 1 1 1 5 0 . 2 3 2 5 0 . 6 6 7 2 0 . 1 4 4 4 0 . 2 3 7 5 1 . 1 1 3 8 2 . 0 4 5 4 1 . 2 1 3 1 0 . 3 6 9 0 1 . 3 6 3 0??? ? ? ? ? ? ? ?* * *2 2 2abu u u??*2 5 6 7( 1 .3 0 0 1 2 .6 3 7 4 1 .0 7 5 8 )au X X X d t? ? ? ??*2 9 1 0( 1 .0 8 1 5 2 .4 9 7 8 )bu X X d t? ? ??控制系統的分析與設計 ? 參見狀態(tài)方程，注意到： ? 于是 : ? 于是 : ? 每臺最優(yōu)調節(jié)器近似為相鄰幾臺張力調節(jié)器的張力信號的 PI量與本機架轉速信號積分的加權和。 也因為最優(yōu)結果與所取性能指標有關，對此，作者取不同的性能指標進行大量的實驗研究，均能發(fā)現與上述相同的最優(yōu)調節(jié)器控制規(guī)律。不同的性能指標只影響加權和中的加權系數，整個控制規(guī)律與上述是一樣的。 *2 6 5 7 6 61 . 3 0 0 1 1 . 0 7 5 8[ 2 ( ) 2 ( ) 0 . 2 6 1 5 ]22au X X X X X d t? ? ? ? ? ? ? ??9 1 0 60 .6 5 0 0 5 0 .5 3 7 9 0 .2 6 1 5X X X d t? ? ? ? ?*2 9 1 0 6 9 1 00 .6 5 0 0 5 0 .5 3 7 9 0 .2 6 1 5 ( 1 .0 8 1 5 2 .4 9 7 8 )u X X X d t X X d t? ? ? ? ? ???1 0 7 62 ( )X X X???9 6 52 ( )X X X???控制系統的分析與設計 將上面得到的最優(yōu)參數輸入控制器中得到的系統仿真模型 控制系統的仿真與軟件編程 速度標準： ?系統若要進行正常運行，各機架間必須有一個適當的匹配速度，也就是出于相鄰機架的金屬絲頭尾速度必須相同，此時金屬絲所受的張力才是我們預先設定好的張力值。 ?要滿足上述條件，我們必須定制一個可靠的速度標準，然后順序調節(jié)其他機架。在工程上，通常選擇第一機架或最后一個機架，這里我們選擇最后一個機架作為速度調節(jié)的標準，然后順序調節(jié)前面機架的速度。 控制系統的分析與設計 控制系統的仿真與軟件編程 階躍輸入時的張力信號波動波形： 2號機架之間的張力波動仿真波形 3號機架之間的張力波動仿真波形 4號機架之間的張力波動仿真波形 越靠近標準機架的張力波動越小 控制系統的分析與設計 控制系統的仿真與軟件編程 系統動態(tài)特性 控制系統的仿真與軟件編程 控制系統的仿真與軟件編程 ?根據工程中用到的控制鈕運行、停止、升速、降速、復位、急停等進行邏輯程序的編寫。其中運行按鈕按下后，電磁抱閘打開，同時變頻器接受給速信號，然后給電機初始速度。 停止鈕按下后，電機減速，當到達某個速度值時，電磁抱閘抱死，同時關閉變頻器給速信號。升速、降速只是加一個積分環(huán)節(jié)。急停鈕按下時，電磁抱閘立刻抱死，同時關閉變頻器給速信號。系統產生報警時，復位鈕沒有按下前，其他控制鈕將失去作用，只有復位鈕按下，系統復位后，才能正常運行。因此 根據工程要求進行了邏輯控制模型和實際算法模型的編寫 。 邏輯控制和實際模型 大量的復雜模型全部封裝在subsystem中了。 電磁抱閘動作、變頻器給速信號、指示燈等等 速度輸出 從外部接收到的控制信號如升速、降速、運行、停止等命令 張力張力檢測信號 張力控制器 控制系統的仿真與軟件編程 系統運行結果： 常規(guī) PID張力調節(jié)器下的張力波動情況： 由圖我們可以看出，張力信號的最大幅值在 左右 控制系統的仿真與軟件編程 結果分析： ? 加入常規(guī) PID張力調節(jié)器后，張力的波動大幅減小，不再有超出直線調節(jié)器的最大調節(jié)范圍的情況。張力得到了有效的控制，并且基本實現了恒張力的控制要求。由于系統 所使用的線性接近式位置傳感器有效工作距離為4mm～ 11mm，電壓信號范圍為 0～ 5V，因此直線調節(jié)器調節(jié)的最大距離為： 7 0 . 2 0 . 2 85mm V m mV ??控制系統的仿真與軟件編程 最優(yōu)張力調節(jié)器下的 張力波動情況： 由圖我們可以看出，張力信號的最大幅值在 控制系統的仿真與軟件編程 總的結論： ?加入張力最優(yōu)調節(jié)器后，較常規(guī) PID張力調節(jié)器，系統的張力波動情況得到了較大改善，直線調節(jié)器最大調節(jié)距離： 7 0 . 1 5 0 . 2 15mm mmV ??拉絲機控制系統調試與驗收 抗擾性分析： 3機架之間突加負載擾動仿真結果分析： 突加負載擾動時 3號機架之間的張力仿真結果 2號機架之間的張力仿真結果 控制系統的仿真與軟件編程 拉絲機控制系統調試與驗收 3號機架之間的實際張力波形 2號機架之間的實際張力波形 4號機架之間的實際張力波形 四機架的速度輸出波形 控制系統的仿真與軟件編程 拉絲機控制系統調試與驗收抗擾性結果分析： ?從上面的波形我們能夠看到實際抗擾性測試的結果與仿真結果一致，任何一臺機架受到負載擾動后，直線調節(jié)器的最大變化距離均小于最大調節(jié)距離，任何一臺機架受到擾動后，均不影響下游機架的運行，而只對上游機架產生影響。 拉絲機控制系統調試與驗收 小結 ?由于本課題控制的拉絲機系統，在系統運行過程中遇到的機械性、物理性的自然擾動較多，例如絲的模型在系統運行一段時間后會拉長、拔絲罐軸承不正，運行過程中會出現擺動等等都會不同程度的影響控制效果，上面的結果是在經過反復調試后得到的比較理想的結果。 拉絲機控制系統調試與驗收 發(fā)展與展望 1 2 與工藝工程師進一步配合，完善系統模型 3 關于系統非線性環(huán)節(jié)的準確描述及更佳控制算法的研究 4 7 關于多機架最優(yōu)解的工程實用近似處理，能有更精確的處理思想或方法 5探索應用模糊設定控制，專家系統自適應補償控制等更高級算法的可能性 6探索自適應可調節(jié)PID應用的可能性
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