全数字直流调速系统的研究与设计

• 作 者: 申少魁
• 出 处: 东北大学
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: 双闭环全数字直流调速 模糊PID 全数字整流器 PLC

随着我国制造和建筑产业的飞速的发展,导致了国内对钢材数量和质量需求的进一步增强,而轧制过程中对轧制速度的性能控制直接关系到钢材产品的质量,然而当前轧机的直流调速系统大多仍然采用传统的PID控制,越来越难以满足不断提高的控制性能的要求。本文结合实际需要,对上述情况进行了理论研究和应用设计,因此具有一定的研究和实际意义。本文通过对轧机轧制过程、主传动装置的结构和原理的分析,得出影响轧制速度性能的因素,并确定了应用PLC和全数字整流装置作为控制装置组成双闭环结构,结合模糊PID控制理论来设计全数字直流调速的解决方案。本文通过对全数字直流调速系统的研究,建立了较合理的数学模型,应用MATLAB的模糊控制工具箱,设计了模糊控制器并得到了相应的模糊控制查询表,之后通过MATLAB的SIMULINK仿真功能完成了对控制器参数的修正以及PID和模糊PID方案的仿真比较。同时为了验证理论方案的实际效果,本文通过PLC部分的硬件组态、通信组态、程序设计以及6RA70部分的参数设置成功搭建好一个以S7-300PLC做转速环控制器、全数字整流器6RA70做电流环控制器的全数字的双闭环直流调速系统。经过在试验中反复调试修正参数后最终验证了模糊PID系统方案相对于传统PID控制的优越性以及实际的可行性。