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单机架反板形智能PID控制

更新时间：2020-02-12 14:57:52 大小：4M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：PID控制单片机 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着科技的进步和国民经济的发展，人们对钢材产品质量的要求也愈来愈高。板带材作为主要的钢材产品，它的质量指标也日益受到人们的关注。近年来厚度自动控制系统的广泛应用使得带钢的纵向厚度精度问题得到解决，而板形精度问题依然是板带轧制领域的热点问题。现在板带钢轧制的一个难点就是怎样对热连轧板形开展有效的控制。当前的板形控制技术存在一定的优势同时也有一些不足，这就为板形控制技术留下了很大的改进空间。

板形控制最常用也最基本的手段之一就是液压弯辊系统，通常都是和CVC、PC、HC技术一起结合起来应用。液压弯辊系统性能的好坏会影响整个控制系统的性能，由于它具有非线性、时变性、滞后、复杂等特性，所以它的数学模型很难建立。传统PID控制需要知道被控对象的确切的数学模型，并且它对复杂的非线性系统控制时一般达不到需要的控制效果。作为智能控制的一个新型研究领域，经典模糊控制不需要被控对象的精确数学模型，它适用于非线性等复杂系统。

本文是以热连轧精轧机组末机架的液压弯辊系统为控制对象，首先对板形的基础知识作了介绍，包括板形的凸度和平直度指标、影响板形质量的因素以及板形缺陷的分类;接着分析了液压弯辊系统各动态元件的数学模型。在掌握控制对象和控制目标的基础上，重点设计了液压弯辊板形控制系统的控制器。把传统PID控制器和模糊控制两者有机的结合在一起，设计了一种适用于液压弯辊板形控制系统的模糊自适应PID控制器。该控制器采用两输入三输出模式，以平直度的误差和误差变化率作为两个输入，PID控制的三个参数的变化量作为输出，通过建立的模糊规则进行模糊推理，实现PID参数的自整定，从而满足控制要求，提高控制精度。使用MATLAB软件对设计的模糊自适应PID控制器进行仿真，并与传统PID控制器仿真效果进行比较，结果表明在动态性、稳态性和鲁棒性方面，控制效果都是模糊自适应PID控制器更好。

在此基础上本文设计了基于单片机技术的液压弯辊板形控制系统，其中包括各功能模块的软件设计和模糊自适应PID控制算法的单片机实现。考虑到单片机本身的资源以及系统的实时性，其中的模糊推理算法采用的是直接查表法。文中介绍了基于单片机的液压弯辊板形控制系统的总体方案，采用模块化结构的设计方法对系统进行了软件设计，这样有利...