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《河南科技大学》 2011年
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基于智能PID控制的带材纠偏控制系统研究

张卓  
【摘要】:随着科学技术的发展与应用,带材的放卷、收卷、传送工作流程基本实现自动化,但是由于受不可控因素的影响,带材收放的自动化过程中容易产生偏差,产品的质量受到严重的影响。为此,本课题在研究纠偏控制系统基本原理的基础上,分析红外线检测光电传感器、控制电机的工作性能、着重研究控制系统中纠偏控制算法,建立纠偏系统的数学模型,并用MATLAB进行了模拟仿真,并在实验台上验证纠偏控制算法的有效性。 本文介绍了纠偏控制系统的现状,对比了国内外控制器的差别,提出了加快纠偏系统响应时间和减少控制系统震荡的控制策略,分析了带材工作过程中跑偏的原因以及减少控制跑偏的常用措施。本系统是用红外传感器检测带材的偏移量,再经A/D转换成控制器可识别的数字量,传感器检测的偏移量与数字电压的线性度会影响纠偏质量。本课题着重研究“梯式”数据处理PID参数的算法,利用经典控制理论建立纠偏系统的模型,用MATLAB对控制算法进行仿真,优化控制参数。根据系统仿真曲线,分析在系统控制下其各参数的影响,有目的去调整参数以提高控制质量。提出对偏移量采用“阶梯式”处理策略,每一“阶梯”偏移量对应于每一“梯式”PID算法的参数组合,不同“阶梯”的偏差量自适的选择对应的PID参数组合,最终使控制器达到最优输出或接近最优输出。 软件系统用C语言实现程序编程,并在ICE3TEK-F2812-A试验台上对智能PID算法进行了试验验证,从理论上验证了提高系统纠偏能力的有效性,对提高国内纠偏水平有实际参考价值。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG334.9

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