基于现场总线的全数字式网络带钢纵剪同步控制系统

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1、附件一：原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：錾：自兹日期：呈竺三生三旦竺日关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保

2、存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：望：函越导师签名：鲎数日期：电!鲎塑1’山东大学硕士学位论文摘要现场总线技术是计算机技术、通信技术和控制技术发展的产物，它通过标准化的数字通信链路将现场智能化装置与远程监控计算机连接起来，实现了数据传输与信息共享，形成全新的控制系统。PROFIBUS．DP现场总线是一种工厂级的工业网络。它传输速率高，兼容性好，布线方便，在全世界得到了广泛应用。基于现场总线的全数字式网络化同步控制系统，具有数据传送快、可靠性高、抗干扰能力强、易于维护等优点。本文在同步控制系统的设计中，将人机界面、直流调速器通过PROFIBUS

3、．DP接口与PLC的通信模块连接。由人机界面发送控制信息、设定运行参数以及读取系统的运行状态。数字测速部件采用高分辨率的旋转编码器，由旋转编码器分别测量各单元的实际速度，送至PLC的高速脉冲计数输入单元，PLC将采集到的各单元实时转速与设定运行参数综合。按既定的同步控制策略进行运算和控制，得到各单元电机的运行速度设定值，再通过PROFIBUS-DP总线写入直流调速器执行；另外，通过PROFIBus．DP接口将直流调速器的相关参数量，如电压、电流、转速等读到人机界面上。供操作人员监视，并可根据实际情况作出相应的判断和调整，使机器的操作更加简便、直观。在带钢的纵剪生产线中，为了保证

4、产品质量和生产过程的稳定，轧制工艺要求主机架与开卷机架和卷取机架同应保持稳定的张力。本文针对冶金行业的常用设备卷取机，分析了卷绕系统中的恒张力控制原理及其控制方案。由于卷绕系统是一个复杂的、非线性系统，收卷机的卷径时刻在变化，转动惯量也难以计算。张力调节器如采用传统的控制理论进行设计，不一定能获得很好的控制效果．模糊控制是智能控制的一种，其最大的优点是不依赖于被控对象的精确的数学模型，能够克服非线性等因素的影响，对调节对象的参数变化具有较强的鲁棒性。因而在电力拖动领域已有比较成熟的应用。基于以上原因，考虑到工程实用性，本课题采用模糊控制作为同步传动系统的控制方案．在控制算法中，

5、采用“在线规则自调整”，大偏差时采用开关控制以提高动态响应速度；小偏差时采用模糊控制，利用模糊控制对系统参数变化的适应性，提高系统的控制性能，并提出了“参数自调整模糊控制机制一的控制策略，I’山东大学硕士学位论文根据控制系统的性能来在线整定比例因子，使它们取得合适的数值，从而使系统的性能达到令人满意的水平。最后，用MATLAB软件完成了控制系统的仿真，并在仿真软件中开发了s函数的程序设计。关键词：现场总线，多电机同步，模糊控制，参数自调整2山东大学硕士学位论文ABSTRACTFieldbustechnologyistheproductofthedevelopmentofcomp

6、uter，telecomandcontroltechnology．Fieldbusconnectsintelligentdevicesandremotemonitorcomputerbyusingstandarddigitalcommunicationlink，realizingdatatransmissionandinformationsharing，whichhasformedanewcontrolsystem．PROFIBUS—DPisafactory—levelnetwork．Ithashightransmissionrate，goodcompatibility,and

7、convenientexecution，whichhasextensiveapplicationintheworld．Digitalnetworksynchronouscontrolsystembasedonfieldbus，hastheadvantagesofhightransmissionrate，highreliability．Riseasytorunandmaintain．Inthispaper,Wedesignedasynchronouscontrolsystem,whichhas