基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的陰極炭塊自動組裝工作臺運(yùn)動的控制研究.pdf

1、陰極炭塊組由陰極炭塊、陰極鋼棒和陰極糊料三部分組成。陰極炭塊自動組裝工作臺是陰極炭塊自動組裝生產(chǎn)線的重要組成部分，它參與到陰極炭塊組裝的各步工序中。特別是在布料期間，組裝工作臺能否勻速運(yùn)動直接關(guān)系到布入炭槽的糊料的均勻程度，直接影響著陰極炭塊組裝的質(zhì)量，從而影響著電解槽的使用壽命和電解鋁的質(zhì)量。 鑒于上述原因，為了保證在陰極炭塊自動組裝中把鋼棒糊料定量加入炭塊的矩形槽內(nèi)，本文在滿足陰極炭塊自動組裝生產(chǎn)線工藝性要求的基礎(chǔ)上，基于B

2、P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對整條生產(chǎn)線上工作臺勻速運(yùn)動的控制進(jìn)行了研究。 首先，本文建立了直流電動機(jī)拖動陰極炭塊自動組裝工作臺的兩軸電力拖動等效模型，進(jìn)行了等效計(jì)算，討論了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件，推導(dǎo)出了兩軸電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)方程；同時(shí)也建立了他勵直流電動機(jī)的等效模型，結(jié)合前兩個模型的本構(gòu)方程和動力學(xué)方程，導(dǎo)出了電機(jī)拖動陰極炭塊自動組裝工作臺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 其次，確定了陰極炭塊自動組裝工作臺的晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)，推導(dǎo)出了測速發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)

3、模型和觸發(fā)器-可控硅（晶閘管）整流器的數(shù)學(xué)模型，從而建立了陰極炭塊自動組裝工作臺的速度控制框圖。對常規(guī)PID控制和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制兩種控制方法下的控制模型進(jìn)行了仿真和動態(tài)分析，得出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略的控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)可以達(dá)到本文要求的控制效果。 最后，在MATLAB/SIMULINK中建立了陰極炭塊自動組裝工作臺速度控制仿真模型，按照常規(guī)PID控制策略和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制策略兩種方案進(jìn)行了仿真，得到了陰極

4、炭塊自動組裝工作臺布料期間的速度曲線；通過仿真比較和性能分析，得出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制陰極炭塊自動組裝工作臺控制效果明顯優(yōu)于常規(guī)PID控制的效果，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自適應(yīng)性、抗干擾能力和魯棒性強(qiáng)，能夠滿足陰極炭塊自動組裝工作臺勻速布料的要求，從而可以提高陰極炭塊的組裝質(zhì)量。通過實(shí)驗(yàn)證明了所建立的MATLAB/SIMULINK仿真模型的正確性，同時(shí)也間接證明了陰極炭塊自動組裝工作臺控制系統(tǒng)中采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制策略能夠?qū)ぷ髋_的