基于模糊控制的電阻縫焊控制方法研究.pdf

1、帶鋼是主要的鋼材產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)水準(zhǔn)標(biāo)志著一個(gè)國家冶金工業(yè)、機(jī)械工業(yè)及其控制技術(shù)的水平。在帶鋼冷軋過程中，為了保證生產(chǎn)線的連續(xù)進(jìn)行，提高帶鋼生產(chǎn)率，需要將前后兩卷帶鋼使用縫焊機(jī)進(jìn)行焊接。電阻縫焊是一種廣泛應(yīng)用于鋼鐵領(lǐng)域的高效焊接方法，焊接過程主要控制對象是焊接電流，它直接影響焊縫質(zhì)量的好壞。帶鋼焊縫質(zhì)量不過關(guān)將直接導(dǎo)致軋機(jī)斷帶，造成帶鋼材料嚴(yán)重毀壞，生產(chǎn)線被迫停止。
　　本文以冷軋不銹鋼廠帶鋼生產(chǎn)線為背景，以其電阻縫焊機(jī)為研究對象

2、，深入研究其焊接電流控制系統(tǒng)。由于焊接電流的控制過程本身比較復(fù)雜，建立精確的數(shù)學(xué)模型比較困難。本文在近似處理和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了焊接電流控制系統(tǒng)的近似模型，并對不銹鋼鋼廠目前所采用的單閉環(huán)焊接電流PID控制方式進(jìn)行了分析。但是單閉環(huán)PID控制下的焊接電流系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間長，超調(diào)量大，對于電網(wǎng)電壓波動以及負(fù)載擾動等現(xiàn)場干擾抑制能力差，焊接效果十分不理想。針對這些問題，本文設(shè)計(jì)了電壓反饋為內(nèi)環(huán)，焊接電流反饋為外環(huán)，構(gòu)成串級控制的PID控

3、制系統(tǒng)。為了達(dá)到更好的控制效果，本文最后引入模糊控制的控制策略，并嘗試將模糊控制方法與常規(guī)PID控制方法相結(jié)合，構(gòu)成模糊PID控制器，通過對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的在線學(xué)習(xí)智能化地修正PID的三個(gè)參數(shù)。PID控制輸出量通過PWM發(fā)生器產(chǎn)生六路獨(dú)立的、占空比實(shí)時(shí)變化的PWM波形，進(jìn)而控制逆變器IGBT管導(dǎo)通時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)恒電流的輸出控制。
　　最后，通過Matlab仿真實(shí)驗(yàn)對設(shè)計(jì)的焊接電流控制系統(tǒng)模糊PID控制器的控制效果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果