模糊PID控制器对热力模拟实验机温度控制的优化

基于热力模拟实验机温度控制系统具有的惯性大、纯滞后等特点,针对在误差较大或实验条件变化时,常规的PID控制器不能满足温度控制精度要求的难题,MMS-300热力模拟实验机采用模糊自整定PID参数控制器,应用模糊集合理沦根据不同的偏差e和偏差变化率ec在线自整定参数Kp,Ki,Kd.通过实际温度曲线与设定曲线的对比得出,模糊PID控制器的控制效果良好.     

BP神经网络模糊PID控制在加热炉煤气流量控制中的应用

钢厂中加热炉是一个复杂的受控对象,存在着非线性、时变性、纯滞后因素和不确定随机干扰等因素.从对其燃烧状况的分析来看,加热炉温度的调节主要是靠对煤气流量的控制来完成的,因而确立一种合理的煤气流量控制方案是实现加热炉燃烧智能化控制的关键.本文提出将模糊控制、PID控制和神经网络三种技术相结合,应用于煤气流量进行控制.仿真研究表明这种BP神经网络模糊PID控制在克服对象的大惯性、抗干扰性、非线性和纯滞后上,大大改善控制品质.     

基于BP神经网络PID控制及其仿真

对BP神经网络算法进行了改进,克服了直接使用神经网络算法进行PID控制的不足之处.仿真表明,设计了附加动量项的BP神经网络,能有效地提高算法的收敛速度.实验结果表明控制效果优于传统的PID控制算法的仿真结果.     

基于非线性预测模型的单神经元自适应PID板形控制

为了解决传统PID板形控制精度低、速度慢、抗干扰能力差等问题,将BP神经网络和单神经元引入到板形的控制中,提出一种基于BP神经网络预测模型的单神经元自适应PID控制的板形控制策略。利用BP神经网络的非线性逼近能力和单神经元的自学习、自适应能力,通过两者的有机结合寻找一个最佳的P、I、D非线性组合控制律,实现对带钢板形缺陷的有效控制。仿真实验结果表明,该控制算法能很好地跟踪板形的目标设定值,提高了系统的控制精度,加快了系统的响应速度,并且具备较强的抗干扰能力。     

RBF神经网络结合PID控制系统优化方案及应用实现

针对传统控制系统中存在的非线性控制效果差,无法满足实际工程需要问题,开展对RBF神经网络结合PID控制系统优化方案及应用实现研究。通过基于RBF神经网络的PID控制系统参数优化、PID控制系统结构优化和变尺度混沌策略优化,使得在实际应用中的PID控制系统具备了良好的控制效果。     

粒子群优化算法优化BP神经网络联合PID模型的烧结自动加水控制

针对烧结混合料自动加水控制的难点,尤其是在烧结配料过程中自动加水系统的大滞后、非线性、低稳定性问题进行了加水控制算法研究。采用内环和外环方案分别控制两级混合机加水,设计基于粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法优化BP(back propagation)神经网络联合模糊PID控制模型以解决时变、非线性系统的局限性问题。通过PSO算法对BP神经网络进行训练优化以获得最优控制参数,将预测的烧结料水分加入模型参与下一步控制。考虑系统存在较大延时,Simulink仿真中同步加入延时环节。仿真结果表明,相比BP神经网络模型,PSO-BP预测模型的拟合性能更加优越;相比PID、BP-PID控制算法,PSO-BP-PID控制算法在超调量、响应时间以及震荡周期等指标上均有显著提高。经梅钢4号烧结机实际应用数据表明,相比传统PID控制,PSO-BP-PID控制平均误差下降约45.75%,控制标准差下降约62.72%,可以明显提高混合料水分控制的精准度、稳定性、敏捷性,提高烧结过程的稳定性。     

热风炉燃料流量神经网络解耦控制

热风炉系统通过焦炉煤气和高炉煤气分别控制热风炉拱顶温度和废气温度,二者在一个系统内燃烧,彼此相互交叉、相互影响。应用神经网络解耦控制技术,对燃料流量控制进行解耦,解耦后的子系统变为单变量系统,以实现燃料流量的最优控制和拱顶温度及废气温度的平稳控制。采用前馈补偿器完成解耦控制,解耦补偿器采用BP神经网络结构。根据现场实际数据仿真验证,表明该控制策略具有较好的动态跟踪特性,能满足复杂多变量控制系统的控制要求。     

基于神经网络的模糊控制在炼钢加热炉温度控制中的应用

钢厂加热炉是一个复杂的受控对象,存在着非线性、时变性、纯滞后因素和不确定随机干扰等因素.从对其燃烧状况的分析来看,加热炉温度的调节主要是靠对煤气流量的控制来完成的,因而确立一种合理的煤气流量控制方案是实现加热炉燃烧智能化控制的关键.提出了将模糊控制、PID控制和神经网络3种技术相结合,共同控制煤气流量.仿真研究结果表明,这种BP神经网络模糊PID控制在克服对象的大惯性、抗干扰性、非线性和纯滞后方面,大大改善了控制品质.     

基于BP神经网络的干熄焦CO自适应控制系统

由于干熄焦生产过程复杂多变,因此很难获得系统更具说服力的数据和运算形式,所以在传统的基础上现行的种种PID控制所达到的程度并不令人满意。为了克服上述缺陷,提出了基于BP神经网络的干熄焦CO自适应控制新方法。该方法通过BP神经网络对PID控制参数Kp、Ki和Kd进行在线优化控制,使得CO浓度控制在有效合理的区间范围内,从而达到了最佳性能指标,取得了良好的控制效果。     

基于DRNN－PID的板形板厚解耦控制

 针对板形板厚综合系统具有强耦合、非线性、含纯滞后环节的特点,建立了板形板厚耦合模型,并在对其进行神经网络解耦设计的基础上提出了基于对角递归神经网络(DRNN)整定PID的板形板厚解耦控制方法,然后根据带钢冷轧情况提出神经网络解耦对不同塑性刚度参数的实际适用范围。仿真结果表明,该解耦控制系统具有比传统前馈补偿解耦PID控制效果好、响应速度快、自适应跟随能力强等优点,并且符合实际轧制要求,有效的提高了板形板厚的控制精度。     

新型液压轧机控制方案的研究

针对板带轧机液压压下控制这一典型的电液位置伺服系统,分析了传统的PID控制方法和新颖的重复控制方法在AGC补偿和偏心补偿中的优缺点,提出了一种基于传统PI控制和嵌入式重复控制的新型复合控制方案,详细分析了系统的结构和重要控制参数的整定.研究结果表明:该控制方案结构简单、易于实现,具有良好的动态和稳态特性,同时实现了板带液压轧机的高效AGC补偿和高精度的偏心补偿.     

液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究

以鞍钢冷轧厂1号线冷连轧机组为研究对象,建立了液压AGC电液伺服控制系统数学模型.针对常规PID控制方法存在的不足,根据液压AGC高速、高精度电液伺服系统的特点,提出了单神经元自适应PID控制方法.仿真研究表明,这种控制方法具有较强的鲁棒性和快速的响应能力,同时又有较高的稳态精度.     

热带轧机液压伺服系统建模及仿真

通过分析高压大流量液压伺服控制系统的构成,描绘出液压APC的控制框图;通过对PI调节器、伺服阀放大板、伺服阀、液压缸、液压缸力平衡等子系统模型的建立,介绍了系统建模的基本步骤和方法,以武钢1 700mm热轧厂精轧压下APC为例,系统地诠释了模型参数计算、取值的具体步骤,对比分析了实际采样曲线和仿真曲线,剖析了利用MATLAB指导系统参数整定的一般规律。     

Application of Improved Fuzzy Immune PID Controller to Bending Control System

 Based on the hydraulic bending control system, the electrohydraulic servo pressure control simulation model is built. Taking into account of the inadequacy of P-type immune feedback controller, an improved fuzzy immune PID controller is put forward. Drawing on immune feedback principle of biological immune system, the P-type immune feedback controller is connected with conventional PID controller in series and then in parallel with design fuzzy immune PID controller. The controller parameters can be adjusted on line by the rules of immune feedback controller and fuzzy controller. In order to gain the optimal parameters of the controller, the parameters of the controller are off-line optimized by the best multiple optimal model PSO algorithm. The simulation results indicate that the method has characteristics of small overshoot, short adjusting time and strong anti-interference ability and robustness. The quality of the strip shape can be further improved.     

连铸结晶器瞬态摩擦阻力的实验研究

应用连铸结晶器凝固结构模拟装置,研究了结晶器瞬态摩擦阻力随结晶器振的变化规律。结晶显示：在结晶器上部,连铸坯与结晶器之间以粘性摩擦为主,摩擦阻力的主烨规律与结晶器振动的速度波形一致。     

Design of a high-precision twin-roll strip caster

During strip casting,the thickness deviation of casting strip directly affects the quality of the hot-rolled sheet because the casting strip needs to be rolled only once. To accurately control the gap between casting rolls and reduce the thickness deviation of the casting strip,a conceptual design of a prestressed twin-roll caster is proposed herein; this caster involves the setting of a constant pressure balancing cylinder between the chocks of two casting rolls. The balancing cylinder hydraulic system adopts a three-way servo valve that controls the hydraulic cylinder.The parameters of the hydraulic power components are determined using the principle of optimal power matching,and the hydraulic system model of the balancing cylinder is thus established. The dynamic analysis and simulation of the hydraulic system are performed using finite element model to obtain relevant evaluation indexes. Finally,the hydraulic system is corrected using proportional-integral-derivative( PID) correction to achieve a well-controlled effect. Thus,the engineering requirements of the strip casting process can be met.     

宝钢5m厚板厂精轧机伺服阀频繁更换原因分析及对策

目前伺服阀作为精密的电液转换元件,被广泛用于轧机上需要高控制精度和高响应速度的轧钢设备上。由于整个伺服系统包括液压执行元件、液压控制部分、电控和测量反馈部分等,所以出现故障时较难排查,特别是液压控制部分伺服阀出现问题难以判定,往往通过更换伺服阀备件解决,有时会产生误判。为此,针对宝钢厚板厂精轧机伺服阀出现故障的原因进行了分析,认为提高液压油的清洁度、增加伺服阀阀芯位置监控是延长伺服阀使用寿命、正确判定伺服阀性能的基础。通过落实改进措施,取得了良好的效果。     

面向六关节机器人的位置域控制

多轴联动下的串联多关节工业机器人在空间轨迹运动时,在时间上保证各关节轴单独具有良好的跟踪性能,而由于机械电气的迟滞效应,并不能完全保证理想的轮廓轨迹,这说明各个伺服轴的运动在几何空间中的同步非常重要。针对运动指令与实际位置之间的迟滞所带来的机器人末端轮廓精度不高的问题,本文结合工业机器人现有的运动学和动力学以及传统的PID控制理论,研究了六关节机器人位置域控制算法。将机器人空间轮廓轨迹的控制,通过采用主?从运动关系实时建立的方法,将时域中的各个伺服关节的同步控制方法,变换到位置域的各个伺服关节的主?从跟随的控制方法,在实现位置域的同步控制的同时,引入基于位置域的PD控制,减少了主?从跟随控制的跟随误差,从而整体提高机器人末端的轮廓运动精度。该方法在Linux CNC(Computerized Numerical Control)数控系统上,以某公司HSR-JR605机器人为对象进行了实验,证明采用位置域控制方法对六关节机器人空间运动轨迹精度的提高有积极作用。      

轧机弯辊液压系统的仿真研究

在建立弯辊液压系统的数学模型的基础上,采用伺服阀加压力传感器控制液压缸实现对板形的控制,并通过仿真分析液压缸的控制效果。     

Integrated Auto-Tuning PID Control of Continuous Casting Process

Accuratemouldlevelcontrolisveryimportantincontinuouscastingprocess(seeFig.1)anditisbelievedtobeakeyfactorinimprovingfinalproductquality.Althoughmanymethodshavebeendevelopedformouldlevelcontrol[1,2],theyarenotperfectbecauseonlypartofthefactorssuchasdisturbanceofcastingspeedandnonlinearityofthemouldlevelcontrolsystemareconsidered[3—5].Infact,theperformanceofthehydraulicservosystemofslidinggateanddeviationoftundishweightaretwomajorfactorsaffectingmouldlevelcontrol.Allthesetwoloopsshouldbeconside…