随着工业技术的快速发展,各行业对环形件产品的要求越来越高,环件精密轧制技术在现代制造业中的关注度也日趋升高。环件精密轧制技术是集零件制造技术、轧制技术、现代控制技术和材料技术为一体的先进制造技术,是环形件产品实现精密轧制的首选加工工艺。辗环机环件轧制技术作为环件精密轧制技术的一种,其控制精度的高低直接影响环形件产品的质量及生产效率。本文基于实际项目,对辗环机工作过程中时变参数进行分析,根据分析结果采用模糊控制对原有控制系统优化,利用matlab实现控制仿真,以期实现辗环机精密轧制的目的。本文针对辗环机精密轧制控制系统尤其是锥辊转速匹配和芯辊进给这两个关键问题,对辗环机轧制现场造成环件“失稳”、“失圆”进行系统分析、数据模拟和试验研究工作。(1)在对辗环机结构和工作原理介绍的基础上,找出原控制系统的不足及控制改善的难点,从而根据辗环机控制过程特点提出控制系统改进方案。具体分析了原控制系统的不足,找到辗环机控制的两个难点,即径轴向的进给控制和锥辊转速控制。径向进给是由操作人员根据环件长速进行实时调节的,轴向进给是根据环件截面轧制曲线人为或自动给定的。锥辊转速是根据理论公式给出并由操作者手动干预的；这种控制方法容易造成环件的偏心和“失圆”。最后围绕控制难点提出采用模糊控制的方案,设计了辗环机模糊控制的总体方案。(2)根据总体设计方案设计了辗环机的硬件控制系统。根据控制要求选取合适的控制元件,确定元件合理的安装位置。增加磁质位移传感器,用于检测两抱臂的位移差值。(3)参考辗环机实际工作过程对各因素的经验调整值,根据模糊控制理论对各个因素进行计算,构建模糊控制器。(4)围绕模糊控制在辗环机锥辊转速和芯辊进给控制中的使用,进行控制系统流程及程序设计。以锥辊转速模糊控制为例重点讲述了编程过程。锥辊转速模糊控制选取抱辊位移偏差和位移偏差变化作为输入量,转速调节作为输出量；由模糊输入因子计算出各两个输入量的模糊等级,根据专家和操作人员总结的模糊控制规则以及三角隶属函数和最大隶属度法计算出模糊输出控制量。整个编程过程借助PLC编程软件GX-Developer实现,各部分采用模块化子程序设计,便于调试和程序检验。(5)利用Matlab实现控制系统仿真。利用matlab建立模糊控制器,并在Simulink中构建仿真模型图,利用仿真模型图观测在抱臂位移差和位移差变化率发生变化时,输出对输入变化的适应情况。通过对辗环机模糊控制系统的研究,发现普通辗环机中存在的主辊锥辊速度匹配问题可以通过改进检测元件、优化控制系统予以避免。通过对辗环控制系统的优化改良,发现这套设计方案在程序控制方面是可以实现的,在实际应用中是可行的。因此本文提出的这一改良的控制系统具有很高的实际意义和应用价值。