基于ARM的卷取張力系統魯棒控制的研究和實現.pdf

1、為了保證帶材成品質量,卷取機控制系統需采用恒張力控制以達到軋制過程中的鋼帶帶材張力穩(wěn)定、不波動。然而,冷軋機卷取張力系統在實際軋制過程中,由于受軋機壓下系統、主傳動系統的耦合影響以及帶材加工來料好壞、軋輥磨損程度等其他機械設備狀態(tài)的不確定性因素制約,便無法建立控制對象的精確數學模型。這樣一旦軋制速度提高后,保持恒張力控制是比較困難的,便造成了張力系統的不穩(wěn)定,以至造成斷帶、堆料等問題。 定量反饋理論(QFT)是參數不確定性系統魯

2、棒控制比較成功的設計方法,它將經典控制理論頻域校正思想推廣到不確定系統的魯棒控制器設計,將對象不確定范圍和系統性能指標用定量的方式在Nichols圖上形成模板和邊界,進而以名義對象開環(huán)頻率特性滿足邊界條件為要求,對系統進行綜合。近年來,QFT理論被應用到了諸如飛行器攻角控制問題、冷連軋卷取張力控制問題等,取得了較好的效果。 隨著嵌入式系統不斷深入到人們的生活中,其核心部件-微處理器也得到了前所未有的飛速發(fā)展。與單片機、PLC、D

3、SP系統相比,ARM系統可以直接與功能芯片連接,對多路模擬量進行采樣轉換、快速處理數據、發(fā)送多路脈沖信號、開發(fā)環(huán)境人性化,使得系統的軟、硬件開發(fā)簡便,控制快速穩(wěn)定、精確。 本文在定量的分析了冷軋機卷取張力系統的基礎上,推導出其數學模型；并采用了QFT的方法進行了控制算法設計；同時還采用了QFT與神經網絡并行控制的方案來對QFT的控制算法進行補充。在仿真的基礎上,又以ARM7設計控制器的硬件平臺,并在μC/OS-II的操作系統上完