多變量運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)-閱讀頁(yè)
2025-05-17 13:19本頁(yè)面
【正文】 優(yōu)控制可用一比例加積分狀態(tài)反饋控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。以 2號(hào)機(jī)架為例，忽略小系數(shù)項(xiàng) ? 其中： 3K ?0 . 0 0 0 6 0 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 2 0 . 2 2 0 2 0 . 6 8 0 1 0 . 4 9 3 0 0 . 2 7 8 5 0 . 0 0 0 4 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 20 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 7 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 2 0 . 6 8 0 1 0 . 4 0 9 3 0 . 3 4 2 3 0 . 3 6 7 7 0 . 0 0 0 1 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 20 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 8 0 . 0 0 0 1 0 . 4 9 3 0 0 . 3 4 2 3 0 . 5 3 4 6 0 . 3 5? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 8 0 0 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 30 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 1 0 . 0 0 0 9 0 . 2 7 8 5 0 . 3 6 7 7 0 . 3 5 8 0 0 . 8 1 5 9 0 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 2?????? ? ? ? ? ? ? ???4K ?0 . 4 3 1 3 0 . 3 3 9 1 0 . 1 5 6 4 0 . 1 0 1 6 1 . 3 1 5 9 1 . 3 0 7 5 0 . 3 0 2 2 0 . 1 4 8 9 2 . 8 8 2 6 0 . 2 8 2 1 0 . 1 3 4 10 . 3 3 9 1 0 . 6 9 6 6 0 . 2 4 5 8 0 . 1 1 1 5 1 . 3 0 0 1 2 . 6 3 7 4 1 . 0 7 5 8 0 . 2 3 6 9 1 . 0 8 1 5 2 . 4 9 7 8 0 . 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(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) ? 參見狀態(tài)方程，注意到： ? 于是 : ? 于是 : ? 每臺(tái)最優(yōu)調(diào)節(jié)器近似為相鄰幾臺(tái)張力調(diào)節(jié)器的張力信號(hào)的 PI量與本機(jī)架轉(zhuǎn)速信號(hào)積分的加權(quán)和。不同的性能指標(biāo)只影響加權(quán)和中的加權(quán)系數(shù)，整個(gè)控制規(guī)律與上述是一樣的。 ?要滿足上述條件，我們必須定制一個(gè)可靠的速度標(biāo)準(zhǔn)，然后順序調(diào)節(jié)其他機(jī)架。 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 階躍輸入時(shí)的張力信號(hào)波動(dòng)波形： 2號(hào)機(jī)架之間的張力波動(dòng)仿真波形 3號(hào)機(jī)架之間的張力波動(dòng)仿真波形 4號(hào)機(jī)架之間的張力波動(dòng)仿真波形 越靠近標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架的張力波動(dòng)越小 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 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 ?根據(jù)工程中用到的控制鈕運(yùn)行、停止、升速、降速、復(fù)位、急停等進(jìn)行邏輯程序的編寫。 停止鈕按下后，電機(jī)減速，當(dāng)?shù)竭_(dá)某個(gè)速度值時(shí)，電磁抱閘抱死，同時(shí)關(guān)閉變頻器給速信號(hào)。急停鈕按下時(shí)，電磁抱閘立刻抱死，同時(shí)關(guān)閉變頻器給速信號(hào)。因此 根據(jù)工程要求進(jìn)行了邏輯控制模型和實(shí)際算法模型的編寫 。 電磁抱閘動(dòng)作、變頻器給速信號(hào)、指示燈等等 速度輸出 從外部接收到的控制信號(hào)如升速、降速、運(yùn)行、停止等命令 張力張力檢測(cè)信號(hào) 張力控制器 控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果： 常規(guī) PID張力調(diào)節(jié)器下的張力波動(dòng)情況： 由圖我們可以看出，張力信號(hào)的最大幅值在 左右 控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 結(jié)果分析： ? 加入常規(guī) PID張力調(diào)節(jié)器后，張力的波動(dòng)大幅減小，不再有超出直線調(diào)節(jié)器的最大調(diào)節(jié)范圍的情況。由于系統(tǒng) 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(hào)范圍為 0～ 5V，因此直線調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的最大距離為： 7 0 . 2 0 . 2 85mm V m mV ??控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 最優(yōu)張力調(diào)節(jié)器下的 張力波動(dòng)情況： 由圖我們可以看出，張力信號(hào)的最大幅值在 控制系統(tǒng)的仿真與軟件編程 總的結(jié)論： ?加入張力最優(yōu)調(diào)節(jié)器后，較常規(guī) PID張力調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的張力波動(dòng)情況得到了較大改善，直線調(diào)節(jié)器最大調(diào)節(jié)距離： 7 0 . 1 5 0 . 2 15mm mmV ??拉絲機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收 抗擾性分析： 3機(jī)架之間突加負(fù)載擾動(dòng)仿真結(jié)果分析： 突加負(fù)載擾動(dòng)時(shí) 3號(hào)機(jī)架之間的張力仿真結(jié)果 2號(hào)機(jī)架之間的張力仿真結(jié)果 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 3號(hào)機(jī)架之間的實(shí)際張力波形 2號(hào)機(jī)架之間的實(shí)際張力波形 4號(hào)機(jī)架之間的實(shí)際張力波形 四機(jī)架的速度輸出波形 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)收抗擾性結(jié)果分析： ?從上面的波形我們能夠看到實(shí)際抗擾性測(cè)試的結(jié)果與仿真結(jié)果一致，任何一臺(tái)機(jī)架受到負(fù)載擾動(dòng)后，直線調(diào)節(jié)器的最大變化距離均小于最大調(diào)節(jié)距離，任何一臺(tái)機(jī)架受到擾動(dòng)后，均不影響下游機(jī)架的運(yùn)行，而只對(duì)上游機(jī)架產(chǎn)生影響。 拉絲機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收 發(fā)展與展望 1 2 與工藝工程師進(jìn)一步配合，完善系統(tǒng)模型 3 關(guān)于系統(tǒng)非線性環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確描述及更佳控制算法的研究 4 7 關(guān)于多機(jī)架最優(yōu)解的工程實(shí)用近似處理，能有更精確的處理思想或方法 5探索應(yīng)用模糊設(shè)定控制，專家系統(tǒng)自適應(yīng)補(bǔ)償控制等更高級(jí)算法的可能性 6探索自適應(yīng)可調(diào)節(jié)PID應(yīng)用的可能性
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