多分部传动的控制策略研究

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多分部传动在生产中应用非常广泛,如造纸、车辆、冶金等行业中均存在多分部传动。在多分部传动中,既需要对各个部分进行单独控制,又需要协调各个分部之间的运动。多分部传动向着大型化、高速化、精密化等方向发展,中间受如张力控制等多种约束条件。我国的尖端机器装备与发达国家相比仍有较大的差距。多分部传动的控制技术在机器装备工业中占有重要的地位,其技术水平严重制约我国机器装备向高、精、尖方向发展。因此积极研究多分部的控制策略具有重要意义。目前,对多分部传动控制策略的研究主要集中在控制理论和控制器件的制造及使用两个方面,而将有关多分部传动的控制理论应用于生产实践控的学术论文则鲜有报道。理论主要集中在人工智能控制、自适应控制、专家系统、随机控制等几个方面。工业现场实现方式主要有使用变频器、PLC、DCS等,还有一些企业自己开发的多分部传动控制系统。至今为止,把多分部传动的控制作为整体研究的报道为数不多。本文以造纸机为研究对象研究多分部传动的控制策略。在本文中简要介绍了造纸机整机的结构及运行特性,介绍了造纸机成形部和压榨部的结构、运行原理与特性并且简要介绍了造纸机的关键部件。简要介绍了多分部传动所涉及到的控制理论,详细论述了基于参考模型的自适应控制理论的原理与数学模型。基于雅普诺夫稳定理论和波波夫超稳定理论两种理论,设计参考模型自适应(MRAC)系统。本文论述了基于模糊参数自适应PID的纸张张力控制、自适应张力控制等几种有影响的多分部传动的张力控制方式。基于现场数据建立了造纸机速度控制时的数学模型,采用PID控制和参考模型自适应控制两种控制策略,并用计算机仿真程序Matlab仿真检验所提出控制策略的控制效果。通过对比发现,与传统PID相比,MRAC对被控对象参数发生变化有很强的适应能力。本文亦研究了多分部传动的张力控制及多分部传动控制两大类电气实现方式。本文为我国机器装备工业的进步做了有益的探索,为制约机器装备工业发展的主要因素提出了良好的解决方法。本文提出的控制策略和生产实践相结合,相信肯定能为装备工业的进步作出突出的贡献。
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