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《基于智能控制的直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基于智能控制的直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)趙 濤 周紹英 解 侖 李崇堅(jiān)摘 要 針對(duì)直進(jìn)式拉絲機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)研制了智能控制器，保持拉絲機(jī)拉拔過(guò)程中的反拉力恒定。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能有效抑制反拉力的波動(dòng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)出拉模的磨損。關(guān)鍵詞 直進(jìn)式拉絲機(jī)智能控制器反拉力Thecontrolsystembasedonintelligentcontrolforstraight-wiredrawingmachineXieLunLiChongjian(AutomationResearchInstituteofMMI)ZhaoTaoZhouShao
2、ying(InformationEngineeringCollege,UniversityofScienceandTechnologyBeijingBeijing100083) AbstractIntelligentcontrollerbasedonthecharacteristicsofstraightwiredrawingmachineisdevelopedinordertokeepthebackpulltensionconstant.Itcanresistallkindsofdisturbance,keep
3、thebackpulltensionconstantanddetectdiewearingrapidly. Keywordsstraightwiredrawingmachine;intelligentcontroller;backpulltension 直進(jìn)式拉絲機(jī)是世界上較有發(fā)展前途的拉絲設(shè)備，傳統(tǒng)的普通直進(jìn)式拉絲機(jī)均為直流驅(qū)動(dòng)，且無(wú)過(guò)程控制環(huán)節(jié)，存在維護(hù)困難、控制精度差、反拉力波動(dòng)嚴(yán)重等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)高速及細(xì)絲拉拔，斷絲堆絲現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。基于當(dāng)前電氣傳動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合寧夏石咀山鋼鐵廠改造項(xiàng)目，我們?yōu)橐环?/p>
4、廠6＃8-550型直進(jìn)式拉絲機(jī)變頻調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)，按照智能控制原理結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出專(zhuān)家控制器，并采用異步自學(xué)習(xí)控制的原理對(duì)其中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以保證拉拔過(guò)程中金屬秒流量相等，維持反拉力的恒定。應(yīng)用結(jié)果表明，該控制器能有效抑制反拉力的波動(dòng)，較好地滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝的要求。1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成 6＃直進(jìn)式拉絲機(jī)是由原1＃機(jī)(3卷筒)、6＃機(jī)(5卷筒)合并組合改造而成的，因而其機(jī)械配比并不規(guī)則，其不規(guī)則部分要由電氣系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償及調(diào)節(jié)，這給電氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制增加了不少難度?！ ∥覀儾捎霉た貦C(jī)＋可編程序控制器的兩級(jí)控制模式，
5、對(duì)拉拔過(guò)程進(jìn)行控制。選用8臺(tái)變頻器用于控制8臺(tái)電機(jī)。在不增加機(jī)械裝置的情況下，決定通過(guò)檢測(cè)變頻器直流側(cè)電流的方法來(lái)反映反拉力的變化。按照專(zhuān)家控制的方法設(shè)計(jì)出針對(duì)本系統(tǒng)的專(zhuān)家智能控制器。系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖1。圖1 控制系統(tǒng)框圖2 電控系統(tǒng) 由于直進(jìn)式拉絲機(jī)本身是一個(gè)強(qiáng)耦和、非線性、時(shí)變的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，我們采用定量和定性相結(jié)合的方法，利用人們的定性經(jīng)驗(yàn)、邏輯推理能力和自學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)成基于智能控制器的直進(jìn)式拉絲機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)的智能控制器由數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)和學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)組成?！ ?1)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 本系統(tǒng)采用速度匹配、反
6、拉力微調(diào)的控制思想。在拉拔過(guò)程中保持金屬秒流量相等，即S1v1=S2v2=…=S8v8 (1)式中 vi——第i道次鋼絲的前進(jìn)速度； Si——第i道次鋼絲的截面積?！ ×頽i為對(duì)應(yīng)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，則vi與ni之間存在比例關(guān)系：vi=gini (2)式中g(shù)i——第i道次vi與ni之間的比例系數(shù)?！ 〈送?，在穩(wěn)定拉拔時(shí)，(2)式中ni與相應(yīng)變頻器的速度給定信號(hào)Ugdi間成一定的比例關(guān)系，即ni=KciUgdi (3)式中K
7、ci——比例常數(shù)?！ ≡趯?shí)際生產(chǎn)中，為了保持鋼絲拉拔速度不變，我們可以保持成品卷筒的速度不變，即以成品卷筒的拉拔速度為基準(zhǔn)調(diào)節(jié)其余各卷筒的速度，以保持金屬秒流量相等，那么操作人員所設(shè)定的鋼絲拉拔速度即為成品卷筒的轉(zhuǎn)速，則其余各卷筒的速度給定可以按照下式來(lái)確定：式中 γi——比例增益； bi——經(jīng)驗(yàn)常數(shù)?！ ˇ胕作為該品種的生產(chǎn)參數(shù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)應(yīng)于不同的鋼絲品種以及操作人員設(shè)定的速度要求，控制系統(tǒng)按照相應(yīng)的配比，給出各個(gè)卷筒在拉拔過(guò)程中的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，以保證各拉模間的金屬秒流量相等。 (2)知識(shí)庫(kù)的建立 本系統(tǒng)
8、的規(guī)則庫(kù)可以分為3個(gè)子集：穩(wěn)態(tài)速度給定規(guī)則集；動(dòng)態(tài)過(guò)程保持反拉力恒定規(guī)則集；故障診斷規(guī)則集。對(duì)這3個(gè)規(guī)則集的建立描述如下。 1)穩(wěn)態(tài)速度給定規(guī)則集 此規(guī)則集按照操作人員設(shè)定的品種代號(hào)、拉拔速度以及相應(yīng)的速度匹配系數(shù)，給定系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)各卷筒的初始速度值。其規(guī)則如下：[規(guī)則n]if拉拔品種為nand拉拔速度設(shè)定為Vnthen給出相應(yīng)
