基于CAN总线的热轧带钢卷取机踏步控制系统研究

更新时间：2020-03-19 22:42:59 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：can总线控制系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

热轧带钢卷取机是热轧生产线上用于卷取带钢的重要设备。液压式自动踏步控制（Automatic Jump Control简称AJC）系统因能够避开带钢头部与助卷辊的接触而很好地解决了钢头与助卷辊冲击问题，被看作是先进卷取机的典型配置。

踏步控制系统的工作环境比较恶劣，如冲击、振动等，同时具有非线性，传统的PID控制器很难保证系统一直具有很好的动态性能。针对上述问题，本文提出将模糊控制技术与PID算法相结合的模糊自适应PID控制策略，模糊自适应控制算法不依赖于系统的数学模型，其控制器具有很强的自适应在线整定能力，使得系统在复杂的工作环境下能够保持良好的动态性能。本课题首先设计了用于950型卷取机电液伺服踏步控制系统，并对该踏步控制系统进行了数学建模，利用MATLAB/SIMULINK对模糊自适应控制策略和传统PID控制策略的控制系统分别进行仿真，结果表明，模糊自适应控制比常规PID控制的效果要好，超调量小，且响应速度快。

传统的踏步控制系统为集散控制系统，采用模拟信号进行测量控制，由于控制现场生产设备噪音大以及存在大功率的电机和变频器，电磁干扰严重，传感器和执行器的模拟信号易受到这些干扰的影响，控制精度差。针对以上问题本文提出基于CAN(Controll Area Network)总线的踏步控制系统。该控制系统由液压部分和电气部分组成：液压部分是踏步控制系统的执行机构，由伺服阀和液压缸等液压元件构成。电气部分由CAN总线通信系统组成，主要传送控制器和被控对象之间的输入/输出信息。该控制系统采用PC机和嵌入式CAN智能节点构成了CAN通信系统，以双绞线作为数字信号传输介质，以PIC16F877单片机作为嵌入式微控制器，完成对压力、位置信号的实时采集，并实现控制算法。嵌入式控制节点通过外接电路实现对液压缸的有效控制。基于CAN总线的踏步控制系统中，各种传感器的检测信息的输入以及作用于执行器动作的输出信号通过CAN网络和主控制器实现全数字化，提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差，抗干扰能力增强。CAN总线控制系统可控制多个节点，因此当增加卷取机数量时，不需要增加新的通信系统设备，可就近连接在原有的双绞线上，既节约了成本，也减少了设计，安装的工作量。

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