随着连铸工业的快速发展,对铸坯表面质量的要求也日益提高,连铸结晶器作为生产工艺流程中的重要设备,实现对结晶器振动位移的精确控制能够提高产品质量。本课题以某研究院出口印尼的方坯连铸设备中的结晶器振动控制系统为研究对象,设计满足结晶器振动精度指标的控制方案。本文围绕结晶器振动控制系统进行研究,首先根据结晶器振动装置的结构和液压伺服系统的工作原理,结合结晶器主要液压元件的参数,推导出阀控液压缸的传递函数,从而搭建液压伺服系统的数学模型,并分析非正弦振动的特点与优势;其次在分析模糊控制和预测控制原理的基础上,针对现有控制系统存在位移跟踪延迟和振幅精度低的问题,融合传统PID控制、模糊控制和预测控制设计了预测模糊PID控制器,控制结晶器的运行工艺参数;论文又研究了结晶器振动控制系统的硬件配置,设计了下位机PLC控制程序以及上位机监控界面,并编写PLC程序,其中预测模糊控制功能通过量化、模糊化和反模糊程序实现。论文采用MATLAB/Simulink对设计的预测模糊PID控制器的控制性能进行了仿真验证。通过数据仿真表明预测模糊PID控制器的响应快速性和控制精度优于PID控制器和模糊自适应PID控制器,设计的控制系统具有较好的控制效果和较强的实用性,满足方坯连铸项目的工艺要求。