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纸机同步传动系统的变论域模糊PID控制研究

韦延方  
【摘要】: 造纸机的同步传动系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合系统,很难用精确的数学模型描述,在其运行过程中,需要解决的有速度、张力、负荷分配等控制问题,其中尤以速度链的运行设计控制最为关键。纸机同步传动系统要求控制动态响应快、精度高,采用常规的控制算法难以满足生产工艺的要求。本文针对2730/500长网多缸造纸机,选择和设计了其电气控制系统的硬件和软件;在一般模糊控制和模糊PID控制基础上,研究了基于变论域的模糊PID控制原理,采用伸缩因子的概念,设计了变论域模糊控制算法,使模糊控制规则可通过论域的压缩或膨胀派生出任意多条;在此基础上构造了变论域模糊PID控制器,其不但具有高精度的特点,而且在可变论域的观点下,使模糊控制器的设计也变得简单易行。在本论文中,采用该控制器对PID的参数进行在线整定,最后给出了此控制器在MATLAB下的仿真;仿真表明,该算法使造纸机同步传动控制系统具有较一般模糊控制和常规模糊PID控制更高的稳态精度和良好的动态品质,验证了该设计的有效性和一定的实用价值。


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