液压AGC系统的智能PID控制

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高精度轧制技术对冷轧机液压AGC系统的控制提出了更高的要求,对冷轧机液压AGC系统进行研究具有重要现实意义。本文以某钢厂五机架冷连轧机组第一机架液压AGC系统为对象,进行了较为深入的研究,所做的主要工作如下:   首先,概述了轧机厚度控制的基本原理,厚度控制方法及基本AGC系统的组成与原理。在考虑轧机辊系弹性变形及偏心的基础上,建立了轧机体系模型:在研究轧机的轧制过程和轧件的塑性变形的基础上,建立了轧件的数学模型;在研究系统组成及其控制方法的基础上,建立了便于分析轧制过程中各种影响因素的液压AGC系统的动态模型。根据研究重点,在系统动态模型的基础上,建立了液压AGC位置伺服系统的数学模型,并分析了其频率特性。该模型的建立,为实现系统的最佳设计与控制提供了参考。   然后,以液压AGC位置伺服系统的数学模型为对象进行控制器的设计与系统仿真。应用Z-N参数整定公式设计PID控制器对位置伺服系统进行控制,在取得了满意的控制效果后,通过加入随机干扰、改变对象模型参数等方法,检验其性能,仿真发现系统具有较好的稳定性、快速性,但鲁棒性较差;针对系统响应速度快、控制精度高、抗干扰能力强等要求特点,选用智能控制策略,将已在其它行业获得使用的模糊控制与BP神经网络理论应用到AGC系统中,设计了模糊PID与加入动量项的BP神经网络PID两个智能PID控制器;根据系统误差,智能控制器在线动态调整PID参数,以实现对系统的最佳控制。将其应用到液压AGC位置伺服系统中,仿真结果表明所设计的智能PID控制器具有较好的快速性和鲁棒性,同时又有较高的稳态精度,满足AGC系统的控制要求。   最后,针对系统模型传递函数为五阶过于复杂,不便于利用常规方法来进行系统分析与设计的情况,对液压AGC位置伺服系统的模型进行了简化,并基于古典控制理论对系统的稳定性和稳态误差做了深入分析。
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