刨花板施胶动力学特性分析与鲁棒控制研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:cyuch
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
刨花板是木材工业中高增值、高技术含量的主要产品之一,生产和使用刨花板是节约和高效利用木材资源的主要途径之一,它对提高森林资源综合利用率、缓解日益紧张的木材资源供求矛盾和保护生态环境具有积极而重要的意义。其中,调施胶工序是标志着刨花板生产技术水准的重要环节之一,也是制约我国刨花板产业赶超世界水平的主要障碍,主要存在的差距表现在:施胶工艺的优化和基础理论研究,施胶过程大滞后、非线性、强耦合数学模型的建立;高性能指标的智能控制方法的研究。本学位论文结合国家"948"项目“人造板施胶智能诊断控制关键技术研究”(2006-4-109)与黑龙江省科技攻关项目“刨花板施胶、混胶智能数控系统研究”(GB06A505),进行了以下几个方面的研究:根据经典的流体动力学方程纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程,以雷诺时均方程为主,应用Fluent软件作为流动模拟的计算平台,分析了不同输入压力情况下流体在管道内的流速和压力变化。通过脉冲激励试验方法,定量地分析了施胶过程中流速的变化、大滞后和大惯性等特性,在此基础上,确定了施胶系统机理模型结构。利用遗传因子递归最小二乘算法对结构参数进行了辨识,给出了符合多种工况要求的刨花板施胶系统模型的状态方程表达式。针对刨花板施胶过程低频工况存在的大滞后和大惯性特性,以及控制系统快速响应的工艺要求,采用了基于模糊Smith预估器的串级控制方法,利用模糊Smith预估器补偿大惯性、纯滞后对过程的不利影响,采用串级控制器对胶液流量和电机转速进行主副环调节控制,把电机的惯性和滞后时间控制在一定的范围之内,通过仿真验证了此方法具有较强的鲁棒性。针对刨花板施胶过程中频工况存在的模型不确定性和参数不确定因素,以及存在外部扰动等问题,研究了刨花板施胶鲁棒H∞控制器的设计。以LMI为工具,设计了带有时滞特性和不存在时滞特性的鲁棒H∞控制器,分析了控制系统的鲁棒H∞稳定性通过Matlab/Simulink进行了仿真研究,验证了此方法的有效性。最后利用自主研发的GM&D-A型刨花板调施胶控制装置以及综合测试平台,对本文提出的鲁棒控制方法进行试验研究。针对增量式PID控制方法和本文提出的鲁棒H∞控制方法进行了对比试验,试验结果和仿真结果基本吻合。针对刨花板施胶过程高频工况存在很强的非线性特性问题,采用自适应反步法设计控制器,选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而实现施胶流量的非线性控制,推导出控制律和参数自适应律,给出了刨花板施胶系统非线性方程,分别采用反步控制和自适应反步滑模控制进行了仿真研究,在参数不确定和负载扰动情况下,实现施胶流量的高性能全局渐近稳定跟踪控制。仿真结果显示:自适应反步滑模控制具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。
其他文献
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
《设备状态监测和故障诊断技术》专辑广泛汇集了国内各行业开展该项工作所取得的具体成果,包括简易诊断、精密诊断、精度诊断、铁谱技术等,并介绍了国内外有关仪器生产厂家和
1997年底,由人行宜春地区分行和江西省分行共同研究开发申报的“金融监管信息系统”项目被总行批准立项,这对于提高中央银行的监管质量和水平,无疑是一个创新和发展。我国中央银行的
产品质量检测中技术标准存在问题将使得质量检测工作成为无稽之谈,毕竞技术标准都出现了问题还有什么是可以参照的标准?本文主要分析产品质量检测中技术标准存在的问题并提供一
农牧渔业部新疆石河子八一棉纺织厂黑龙江省浩良河化肥厂大连渔轮厂内蒙古绰尔林业局大兴安岭林业公司新林林业局林业部泰州林业机械厂山东省电力工业局山东邹县发电厂华东电
城镇化进程不断加快,市政道路建设也越来越多,只有全面保证道路设计科学合理,才能实现顺畅的交通目标。城市生活中离不开道路,市政道路作为城市的形象,不但要有功能性,更要有
经济全球化的发展,使我国市场经济取得迅速发展,行业之间竞争压力不断增强。随着大数据时代的到来,带动了一些新的产业模式。在共享经济背景下,如何对人力资源进行管理成了当
随着社会的快速发展,人们对高档汽车的消费需求不断增多,尤其是高档汽车的实木内饰受到人们的普遍欢迎,如利用实木生产的仪表板、换档杆手柄、车门把手、方向盘等,但由于原料
本文对造纸行业中具有较好应用前景的真菌门担子菌纲的白腐菌代表性菌株黄孢原毛平革菌("Phanerochaete chrysosprium"以下简称"P.chrysosprium")在麦草原料预处理中的应用以及
中原大化煤化工装置空气压缩机是煤化工装置关键设备,其拖动设备汽轮机前缸振动值ve02733A/B自今年4月3日多次大幅波动,最高升至96um/91um(正常跳车连锁值为97um二选二)。其