基于模糊自适应PID算法的研究以及在连续热镀锌生产线张力控制系统中的应用

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热浸镀锌生产线的恒张力控制是保证热镀锌生产线连续、高质量生产的关键技术,是保证成品镀锌板性能和质量良好的必然要求。本论文主要是研究、寻找适合连续镀锌生产线的最佳恒张力控制方法。首先根据热浸镀锌生产线的张力控制要求,对绕卷段、活套和炉前段进行张力分析、建模,得出力学方程,在此基础上分析引起全线张力振荡的原因,并阐述了动态转矩补偿、空载转矩补偿、卷径动态计算、摩擦力矩补偿等传统张力补偿和张力波动抑制方法。根据具体的张力模型对比分析各种自适应控制算法,提出将模糊PID自适应算法应用到热浸镀锌生产线中的收卷张力和炉前张力控制系统中,能够保证张力控制系统对不同规格板材有很好的适应性和稳定性。并利用MATLAB软件分别对基于模糊PID自适应算法和传统PID算法的张力控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明前者能够缩短系统调节时间,减少超调量,提高抗干扰能力,适用于张力控制系统调节。最后使用西门子STEP7语言实现了全线的控制软件编程。基于模糊PID参数自适应算法的绕卷张力系统、炉前张力系统具有一定的通用性,已成功运用到广东中山脱脂生产线、浙江协和镀铝锌硅生产线以及辽宁营口昐昐连续热浸镀锌生产线上,通过实际工程项目的验证,该张力控制方法达到了理想的控制效果。
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