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轧机多电机传动控制系统研究

苏波  
【摘要】:铝板带箔是国民经济发展的重要基础材料,市场需求强劲。在轧机传动系统中,针对一台电机的控制已经不能满足现代高科技发展的需求,多电机传动系统已经被广泛应用。多电机传动系统有良好的动态性能和静态性能,其中如何保证电机更好地协调运行是生产中极其重要的一个环节。所以轧机多电机驱动系统中的同步协调控制是运动控制研究领域的重要课题,具有非常重要的现实意义和应用价值。 首先,通过对轧机传动系统进行分析,设计轧机轧辊电机连接方式及轧辊驱动方式。针对轧机传动系统的不断发展对功率的要求越来越大,设计多台电机同轴串连接然后驱动单个工作辊的传动方式,这种传动方式具有增大传动功率,减小转动惯量,减小电机传动轴负荷等优点。 其次,轧辊单独传动方式在实际应用中对上下辊电机的控制要求较高,如果上下轧辊电机负荷不平衡,工作辊与带材之间会出现相对滑动问题进而对产品质量产生影响。设计一种负荷平衡调节器对上下工作辊电机进行控制,保证相同时刻输出相等的转矩。 最后,为保证上下轧辊电机负荷平衡调节的精确稳定,通过对观测器研究设计一种外扰负荷观测器,通过它测出负荷负载力矩作为负荷平衡调节器输入量,提高控制精度而且减小动态过程误差。轧辊实际负载是一个非线性实时变化量,PID的参数是局域性优化值,不是全局性最优值,控制难以保持非线性的性能指标,电机速度波动很大。综合各种因素采用改进型单神经元自适应PID控制算法,其结构相对简单,对环境变化有很强的适应性,进一步提高了系统的动、静态性能。这种方法设计的电机负荷平衡控制器,可以使上下轧辊更加稳定的工作。


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