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刨花板施胶动力学特性分析与鲁棒控制研究

刘德胜  
【摘要】: 刨花板是木材工业中高增值、高技术含量的主要产品之一,生产和使用刨花板是节约和高效利用木材资源的主要途径之一,它对提高森林资源综合利用率、缓解日益紧张的木材资源供求矛盾和保护生态环境具有积极而重要的意义。其中,调施胶工序是标志着刨花板生产技术水准的重要环节之一,也是制约我国刨花板产业赶超世界水平的主要障碍,主要存在的差距表现在:施胶工艺的优化和基础理论研究,施胶过程大滞后、非线性、强耦合数学模型的建立;高性能指标的智能控制方法的研究。本学位论文结合国家"948"项目“人造板施胶智能诊断控制关键技术研究”(2006-4-109)与黑龙江省科技攻关项目“刨花板施胶、混胶智能数控系统研究”(GB06A505),进行了以下几个方面的研究: 根据经典的流体动力学方程纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程,以雷诺时均方程为主,应用Fluent软件作为流动模拟的计算平台,分析了不同输入压力情况下流体在管道内的流速和压力变化。通过脉冲激励试验方法,定量地分析了施胶过程中流速的变化、大滞后和大惯性等特性,在此基础上,确定了施胶系统机理模型结构。利用遗传因子递归最小二乘算法对结构参数进行了辨识,给出了符合多种工况要求的刨花板施胶系统模型的状态方程表达式。 针对刨花板施胶过程低频工况存在的大滞后和大惯性特性,以及控制系统快速响应的工艺要求,采用了基于模糊Smith预估器的串级控制方法,利用模糊Smith预估器补偿大惯性、纯滞后对过程的不利影响,采用串级控制器对胶液流量和电机转速进行主副环调节控制,把电机的惯性和滞后时间控制在一定的范围之内,通过仿真验证了此方法具有较强的鲁棒性。 针对刨花板施胶过程中频工况存在的模型不确定性和参数不确定因素,以及存在外部扰动等问题,研究了刨花板施胶鲁棒H∞控制器的设计。以LMI为工具,设计了带有时滞特性和不存在时滞特性的鲁棒H∞控制器,分析了控制系统的鲁棒H∞稳定性通过Matlab/Simulink进行了仿真研究,验证了此方法的有效性。最后利用自主研发的GMD-A型刨花板调施胶控制装置以及综合测试平台,对本文提出的鲁棒控制方法进行试验研究。针对增量式PID控制方法和本文提出的鲁棒H∞控制方法进行了对比试验,试验结果和仿真结果基本吻合。 针对刨花板施胶过程高频工况存在很强的非线性特性问题,采用自适应反步法设计控制器,选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而实现施胶流量的非线性控制,推导出控制律和参数自适应律,给出了刨花板施胶系统非线性方程,分别采用反步控制和自适应反步滑模控制进行了仿真研究,在参数不确定和负载扰动情况下,实现施胶流量的高性能全局渐近稳定跟踪控制。仿真结果显示:自适应反步滑模控制具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。


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7 ;我校获2008年度国家科技奖成果简介[N];新清华;2009年
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