基于Ziegler-Nichols參數(shù)整定方法的張力控制系統(tǒng)研究.pdf

1、股繩捻制設(shè)備是寧夏恒力鋼絲繩股份有限公司制繩分廠的主力設(shè)備，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，但與國(guó)外的同類設(shè)備相比，在設(shè)備的自動(dòng)化水平上還存在著一定差距。收排線機(jī)是股繩捻制設(shè)備的一部分，原有系統(tǒng)采用了常規(guī)PID控制，一旦捻股機(jī)捻出繩股的產(chǎn)品速度有所變化，機(jī)械化的收排線機(jī)的排線速度就不能及時(shí)改變，難以達(dá)到期望的跟隨和抗干擾性能要求。本文以收排線機(jī)為背景，在常規(guī)PID的基礎(chǔ)上應(yīng)用Ziegler-Nichols控制算法對(duì)原有的張力控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

2、>　　 首先，本文根據(jù)鋼絲繩生產(chǎn)線的控制目的、現(xiàn)場(chǎng)收排線機(jī)的結(jié)構(gòu)，歸納出收排線機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的具體運(yùn)行方式。在恒張力控制方式下，對(duì)收排線機(jī)的工作原理進(jìn)行了闡述，給出了收排線機(jī)的控制流程。同時(shí)，分析了收排線機(jī)中張力的控制原理、方法、產(chǎn)生原因，以及張力控制系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中的重要性。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了開環(huán)張力的控制。
　　 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，提出了收排線機(jī)現(xiàn)場(chǎng)張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場(chǎng)控制器采用常規(guī)PID進(jìn)行控制往往存在PID控制參數(shù)

3、整定不良、性能欠佳，對(duì)運(yùn)行工況的適應(yīng)性很差的情況，因此，提出了Ziegler-Nichols參數(shù)整定方法：當(dāng)過(guò)程變量及其變化速度有所改變時(shí)，建立一套經(jīng)驗(yàn)公式將這些測(cè)試結(jié)果轉(zhuǎn)化為正確的性能設(shè)置參數(shù)。
　　 通過(guò)建立變頻器轉(zhuǎn)速和收排線機(jī)轉(zhuǎn)速模型，以及收排線機(jī)張力模型，構(gòu)建了基于Ziegler-Nichols方法PID整定的收排線機(jī)張力控制系統(tǒng)仿真框圖，仿真結(jié)果說(shuō)明基于Ziegler-Nichols參數(shù)整定方法的PID控制器的跟蹤設(shè)定