基于STM32鑄鐵型材水平連鑄牽引控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文以河北邯鄲某煉鋼廠鑄鐵型材水平連鑄生產(chǎn)線為研究背景，按照工藝要求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了水平連鑄機(jī)交流伺服控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由觸摸屏、控制器、交流伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)構(gòu)成。對(duì)于單臺(tái)電機(jī)控制引入模糊PID控制算法，以提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度及穩(wěn)態(tài)性能；同時(shí)，提出了一種改進(jìn)型并行控制策略，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)的同步運(yùn)行，進(jìn)而完成對(duì)水平連鑄牽引機(jī)的驅(qū)動(dòng)。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　1）研究了模糊PID控制器原理及設(shè)計(jì)過程，在此基礎(chǔ)上搭建仿真模型。通過和傳統(tǒng)

2、PID控制進(jìn)行對(duì)比，模糊PID控制能提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。之后在Simulink中分別建立主從控制、并行控制、交叉耦合等仿真模型，進(jìn)行性能分析，并提出改進(jìn)型并行同步控制策略并仿真。結(jié)果表明該策略降低了并行控制的同步誤差，達(dá)到了較好的同步控制效果。最終選擇改進(jìn)型并行控制策略來實(shí)現(xiàn)雙軸同步控制。
　　2）對(duì)牽引控制系統(tǒng)各部分的硬件需求進(jìn)行了分析，對(duì)比了PLC和MCU的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合系統(tǒng)具體需求，選擇MCU作為控制器。然后以該控制器為核心完成

3、了伺服控制系統(tǒng)詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)。
　　3）完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包含牽引控制程序、Modbus通信程序及觸摸屏監(jiān)控界面三部分。牽引控制程序首先實(shí)現(xiàn)了模糊PID控制器，使單個(gè)電機(jī)按照工藝參數(shù)精確地進(jìn)行動(dòng)作；以此為基礎(chǔ)，建立改進(jìn)型并行控制策略，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)同步，最終驅(qū)動(dòng)牽引機(jī)動(dòng)作；Modbus通信程序?qū)崿F(xiàn)了觸摸屏與控制器、控制器與兩臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器之間數(shù)據(jù)交換的功能；通過在MCGS環(huán)境中進(jìn)行組態(tài)，觸摸屏監(jiān)控界面程序?qū)崿F(xiàn)了控制指令的發(fā)送及運(yùn)行數(shù)據(jù)的