新型模糊控制策略在带钢纠偏控制系统中的应用.pdf

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1、智能控制技术《电气自动化)>2011年第33卷第2期ntelliqentControlTechniques新型模糊控制策略在带钢纠偏控制系统中的应用钱斐斐张秀彬(上海交通大学电气工程系，上海200240)摘要：详细阐述了一种新型模糊控制策略的原理，并将其应用到带钢纠偏控制系统中，通过仿真和实测证明了这种模糊控制策略在带钢纠偏系统中的有效性。关键词：模糊控制带钢纠偏数学插值[中图分类号]TP273+．4[文献标识码]A[文章编号]1000—3886(2011)02-0023-02ApplictionofaNewStrategyofFuzzyControlinBandSt

2、eelCorrectiveControlSystemQianFei~iZhangXiubin(DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaifiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Inthispaper，theprincipleofanewstrategyoffuzzycontrolisdescribedindetail，anditwasappliedinbandsteelcorrectivecontrolsystem．Finally，theeffectivenessoft

3、histheoryhavebeenprovedthroughsimulationandmeasurement．Keywords：fuzzycontrolbandsteelcorrectivemathematicalinterpolationO前言方法中存在的问题，本文引入了一种新型的模糊控制策略，能够有效克服传统控制方法存在的问题。在冷轧带钢的生产线上，由于受带钢断面不均匀、带钢张力波动、辊组偏差和振动等因素影响，势必会造成带钢纵向偏离中1新型模糊控制策略心线，导致轧制中造成残次品。因此，冷轧带钢纠偏控制是连续本文所提出的模糊控制系统总体结构如图2所示生产线上不可缺少

4、的一个重要技术环节。要解决带钢收卷过程的偏差问题，必须通过“对中纠偏控图1控制系统基本框架图2模糊控制系统总体结构图制系统”予以解决。考虑带钢传送速度及其在传送过程的抖动等约束条件，本将传感器电压偏差e、偏差变化率ec作为模糊控制器的两个控制系统基本组成如图1所示。输人量，其模糊语言变量分别为E及EC。经归一模糊化、细致图中，b为对应带钢“对中”时的输出电压值，b为信号处理化、规则决策以及数学插值等步骤处理之后，计算出模糊控制量器的输出电压值，u为驱动信号、为驱动器输出力矩。执行机U，对U进行清晰化后得到所需的连续控制量“，将控制量U转构包括：纠偏辊筒、辊筒轴向滑槽、

5、液力放大器和推拉杆。化为0～5V的直流电压，此电压即为调节伺服电机所需的控钢材卷取运行过程中，两个电磁式传感器实时地将钢材的位制量。置偏差转化为传感器电压差△6，即两个传感器分别测量得到的1．1归一模糊化处理电压之差，带钢纵向中心线与参考中心线重合时，认为位置对中，归一化处理的目的是将偏差e和偏差变化率ec经转换后都不需纠偏，此时检测到电压差为零。带钢跑偏时，电压差Ab=b。定义在[～1，1]区间。对于偏差e和偏差变化率ec，先选定他们一b，将其送入控制系统单元，经过控制器的运算，得到调整伺服的单位尺度分别为P和P⋯则有电机进给量的电压值，经CPU处理后能够输出驱动伺

6、服电机的脉冲信号，伺服机构驱动执行机构拖动带钢实现纠偏。：fpe(1)【1，1eI≥p对于传统的控制方式，图1中的控制器一般采用PID控制器或其他一些改进的PID控制器，而实际情况是这些方法很难适应ec=：f{p⋯‘。≤(l2)【1，Iecl≥p对象参数和特性的变化，控制效果并不理想。为了克服传统控制E及EC的论域均取{一6，一5，一4，一3，一2，一1，0，1，2，3，4，5，6}，在这里尺度取输入给定量，则有P=p=p。收稿日期：2010—08—12经归一模糊化后，则E及EC可用下式表示ElectricalAutomation23《电气自动化)}2011年第33卷

7、第2期智能控制技术6sign(e)，Ie／pJ1>0．95ecj一r／20．8贝0应选择(e，ec)(P：i一1，i，i+1；g=一1√√+1)4sign(e)，IeIi>0．6为插值节点，相应的插值多项式为E=3sign(e)，Ie／pI≥0．3r。3。ⅢJ+u=_厂(e，ec)∑∑lp(e)7(ec)f(e／，ec；)(11)2sign(e)，fe／pl≥O．1sign(e)，Je／pIi>0．02其中：Osign(e)，Ie／pI<0．02⋯：i1．≠p焉cD—ct，P_l