發(fā)布時間：2021-03-31 22:23

　　在軋機(jī)主傳動系統(tǒng)中,單臺電機(jī)拖動兩個軋輥的控制系統(tǒng)會影響生產(chǎn)效率,需要引入多電機(jī)同步控制系統(tǒng)。在設(shè)計多電機(jī)同步控制系統(tǒng)時,選取交叉耦合同步控制結(jié)構(gòu),并設(shè)計負(fù)荷平衡控制器,分別研究軋輥剛性連接系統(tǒng)與軋輥彈性連接系統(tǒng)中負(fù)荷平衡控制器對速度同步控制效果的影響。針對負(fù)載擾動影響電機(jī)轉(zhuǎn)速的問題,在剛性連接系統(tǒng)中,設(shè)計了單神經(jīng)元自適應(yīng)PID負(fù)荷平衡控制器,并構(gòu)造了負(fù)荷觀測器與擴(kuò)張狀態(tài)觀測器。將觀測器觀測的軋輥轉(zhuǎn)速差作為負(fù)荷平衡控制器的輸入量。仿真結(jié)果表明,與引入負(fù)荷觀測器的系統(tǒng)相比,在受到軋制擾動后,引入擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的系統(tǒng)響應(yīng)速度加快,同步誤差峰值減小了30%,而且當(dāng)參數(shù)變化時,有效增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。在彈性連接系統(tǒng)中,設(shè)計了模糊PID負(fù)荷平衡控制器,將觀測的傳動軸扭矩差和軋輥轉(zhuǎn)速差兩個因素作為負(fù)荷平衡控制器的輸入量。仿真結(jié)果表明,與轉(zhuǎn)速差單因素輸入相比,兩因素輸入同步控制系統(tǒng)的超調(diào)量減小了17%,同步誤差降低了38.2%。為了進(jìn)一步提高彈性連接系統(tǒng)的同步控制精度,在兩個輸入因素的基礎(chǔ)上,設(shè)計了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID負(fù)荷平衡控制器,并與模糊PID負(fù)荷平衡控制器比較。仿真結(jié)果表明,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID負(fù)... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

直流電機(jī)等效電路圖

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-26-調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)下可以較快地實(shí)現(xiàn)軋輥的負(fù)荷平衡，響應(yīng)時間縮短到1.175s；回到穩(wěn)態(tài)的實(shí)際響應(yīng)時間更短，響應(yīng)時間為5.178s，縮短了近16.5%。圖17系統(tǒng)a、系統(tǒng)b上輥電機(jī)轉(zhuǎn)速對比圖Fig.17Comparisonofrollermotorspeedonsystemaandsystemb由圖18~圖20可得，兩個系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)上下輥電機(jī)的速度同步，而且有較高的同步精度。在速度同步誤差方面，0~4s期間，系統(tǒng)a達(dá)到0.0003rad/s用時1.437s；4s受到軋制擾動后，系統(tǒng)a的速度同步誤差的絕對值慢慢變大，同步性能逐漸變差，在4~4.5s內(nèi)速度同步誤差為-0.2423rad/s。系統(tǒng)b引入負(fù)荷觀測器后，在0~4s期間，達(dá)到0.0003rad/s所需的時間為1.46s，達(dá)到速度同步所需時間略長于系統(tǒng)a。受擾動后同步誤差峰值為-0.1259rad/s，系統(tǒng)b速度同步誤差峰值的絕對值較系統(tǒng)a減小了48%，同步性能明顯好于系統(tǒng)a沒有負(fù)荷觀測器的情況。圖18有無負(fù)荷觀測器速度同步誤差對比圖Fig.18Comparisonofspeedsynchronizationerrorofloadobserver

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-26-調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)下可以較快地實(shí)現(xiàn)軋輥的負(fù)荷平衡，響應(yīng)時間縮短到1.175s；回到穩(wěn)態(tài)的實(shí)際響應(yīng)時間更短，響應(yīng)時間為5.178s，縮短了近16.5%。圖17系統(tǒng)a、系統(tǒng)b上輥電機(jī)轉(zhuǎn)速對比圖Fig.17Comparisonofrollermotorspeedonsystemaandsystemb由圖18~圖20可得，兩個系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)上下輥電機(jī)的速度同步，而且有較高的同步精度。在速度同步誤差方面，0~4s期間，系統(tǒng)a達(dá)到0.0003rad/s用時1.437s；4s受到軋制擾動后，系統(tǒng)a的速度同步誤差的絕對值慢慢變大，同步性能逐漸變差，在4~4.5s內(nèi)速度同步誤差為-0.2423rad/s。系統(tǒng)b引入負(fù)荷觀測器后，在0~4s期間，達(dá)到0.0003rad/s所需的時間為1.46s，達(dá)到速度同步所需時間略長于系統(tǒng)a。受擾動后同步誤差峰值為-0.1259rad/s，系統(tǒng)b速度同步誤差峰值的絕對值較系統(tǒng)a減小了48%，同步性能明顯好于系統(tǒng)a沒有負(fù)荷觀測器的情況。圖18有無負(fù)荷觀測器速度同步誤差對比圖Fig.18Comparisonofspeedsynchronizationerrorofloadobserver


本文編號：3112174