帶鋼糾偏控制系統(tǒng)

摘要本設(shè)計(jì)是針對(duì)鋼帶在卷取機(jī)上繞卷運(yùn)行時(shí)發(fā)生的左右偏移而提出控制方案及具體處理方法。采用智能PID控制算法,對(duì)鋼帶的偏移量進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制,使之在左右偏移時(shí)偏移量控制在平安的范圍內(nèi)。主要是對(duì)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立和數(shù)據(jù)處理的算法分析。深入闡述了糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想及實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)提高帶鋼生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有積極的意義。關(guān)鍵字：鋼帶；糾偏控制；智能PID控制；卷取機(jī)AbstractThisdesignisforthesteelstripinthecoilingmachineontheoccurrenceoftheleftandrightdeviationandputforwardthecontrolschemeandspecificprocessingmethod.ThePIDcontrolalgorithmisadoptedtocontrolthesteelstrip,andtheoffsetiscontrolledintherangeofsafety.Ismainlyabouttheestablishmentofthesystemmathematicalmodelanddataprocessingalgorithmanalysis.Thedesignideaandrealizationmethodofdeviationcorrectioncontrolsystemareintroduced,whichhaspositivesignificancetoimprovetheproductionefficiencyandproductquality.Keywords:steelstrip;deviationcontrol;intelligentPIDcontrol;coilingmachine目錄第一章電液伺服控制系統(tǒng) 11.1電液控制系統(tǒng)的開展歷史概述 11.2電液伺服控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和構(gòu)成 11.3電液伺服控制系統(tǒng)的開展趨勢(shì) 2第二章帶鋼糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22.1帶鋼糾偏控制系統(tǒng)原理 22.1.1課題背景 22.1.2帶鋼糾偏控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 22.1.3帶鋼糾偏控制系統(tǒng)工作原理 22.2帶鋼糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32.2.1控制系統(tǒng)參數(shù)及根本要求 3控制對(duì)象有關(guān)參數(shù) 3控制系統(tǒng)要求 32.2.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 32.2.3糾偏液壓站原理圖設(shè)計(jì) 42.3帶鋼糾偏控制系統(tǒng)元件設(shè)計(jì)選型 52.3.1光電傳感器設(shè)計(jì) 62.3.2電液伺服閥設(shè)計(jì)選型 92.3.3液壓缸設(shè)計(jì)選型 10第三章糾偏控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì) 11第四章結(jié)論 11參

考

文

獻(xiàn) 11第一章電液伺服控制系統(tǒng)1.1電液控制系統(tǒng)的開展歷史概述液壓控制技術(shù)的歷史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人創(chuàng)造的液壓伺服機(jī)構(gòu)———水鐘。而液壓控制技術(shù)的快速開展那么是在18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期,在此期間,許多非常實(shí)用的創(chuàng)造涌現(xiàn)出來(lái),多種液壓機(jī)械裝置特別是液壓閥得到開發(fā)和利用,使液壓技術(shù)的影響力大增。18世紀(jì)出現(xiàn)了泵、水壓機(jī)及水壓缸等。19世紀(jì)初液壓技術(shù)取得了一些重大的進(jìn)展,其中包括采用油作為工作流體及首次用電來(lái)驅(qū)動(dòng)方向控制閥等。第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后,電液技術(shù)的開展加快。出現(xiàn)了兩級(jí)電液伺服閥、噴嘴擋板元件以及反應(yīng)裝置等。20世紀(jì)50～60年代那么是電液元件和技術(shù)開展的頂峰期,電液伺服閥控制技術(shù)在軍事應(yīng)用中大顯身手,特別是在航空航天上的應(yīng)用。這些應(yīng)用最初包括雷達(dá)驅(qū)動(dòng)、制導(dǎo)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)及導(dǎo)彈發(fā)射架控制等,后來(lái)又?jǐn)U展到導(dǎo)彈的飛行控制、雷達(dá)天線的定位、飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)的增強(qiáng)穩(wěn)定性、雷達(dá)磁控管腔的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)以及飛行器的推力矢量控制等。電液伺服驅(qū)動(dòng)器也被用于空間運(yùn)載火箭的導(dǎo)航和控制。電液控制技術(shù)在非軍事工業(yè)上的應(yīng)用也越來(lái)越多,最主要的是機(jī)床工業(yè)。在早些時(shí)候,數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)定位伺服裝置中多采用電液系統(tǒng)(通常是液壓伺服馬達(dá))來(lái)代替人工操作,其次是工程機(jī)械。在以后的幾十年中,電液控制技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用又進(jìn)一步擴(kuò)展到工業(yè)機(jī)器人控制、塑料加工、地質(zhì)和礦藏探測(cè)、燃?xì)饣蛘羝麥u輪控制及可移動(dòng)設(shè)備的自動(dòng)化等領(lǐng)域。電液比例控制技術(shù)及比例閥在20世紀(jì)60年代末70年代初出現(xiàn)。70年代,隨著集成電路的問(wèn)世及其后微處理器的誕生,基于集成電路的控制電子器件和裝置廣泛應(yīng)用于電液控制技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)代飛機(jī)上的操縱系統(tǒng)。如駝機(jī)、助力器、人感系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電源系統(tǒng)的恒速與恒頻調(diào)節(jié)，火力系統(tǒng)中的雷達(dá)與炮塔的跟蹤控制等大都采用了電液伺服控制系統(tǒng)。飛行器的地面模擬設(shè)備，包括飛行模擬臺(tái)、負(fù)載模擬器大功率模擬振動(dòng)臺(tái)、大功率材料實(shí)驗(yàn)加載等大多采用了電液控制，因此電液伺服控制的開展關(guān)系到航空與宇航事業(yè)的開展，在其他的國(guó)防工業(yè)中如機(jī)器人也大量使用了電液控制系統(tǒng)。1.2電液伺服控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和構(gòu)成電液伺服控制系統(tǒng)特點(diǎn):均為閉環(huán)系統(tǒng);輸出為位置、速度、力等各種物理量;控制元件為伺服閥(零遮蓋、死區(qū)極小、滯環(huán)小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)高、清潔度要求高)；控制精度高;響應(yīng)速度快；用于高性能場(chǎng)合。此系統(tǒng)的一般構(gòu)成如圖1.1所示。圖1.1電液伺服系統(tǒng)的一般構(gòu)成1.3電液伺服控制系統(tǒng)的開展趨勢(shì)電液伺服控制已經(jīng)開始向數(shù)字化開展,液壓技術(shù)同電子技術(shù)、控制技術(shù)的結(jié)合日益緊密,電液元件和系統(tǒng)的性能有了進(jìn)一步的提高。電液伺服控制將在電子設(shè)備、控制策略、軟件和材料方面取得更大的突破,主要包括以下幾個(gè)方面。(1)與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)融為一體。隨著電子組件系統(tǒng)的集成,相應(yīng)的電子組件接口和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)開始應(yīng)用于電液系統(tǒng)的控制中,從而實(shí)現(xiàn)高水平的信息系統(tǒng),該系統(tǒng)簡(jiǎn)化了控制環(huán)節(jié)、易于維護(hù),提高液壓系統(tǒng)的可控性能和診斷性能。(2)更加注重節(jié)能增效。負(fù)荷傳感系統(tǒng)和變頻技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用將使效率大大提高。(3)新型電液元件和一體化敏感元件將得到廣泛研究和應(yīng)用,如具有耐污染、高精度、高頻響的直動(dòng)型電液控制閥,液壓變換器及電子油泵等的研究。(4)計(jì)算機(jī)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建模、仿真試驗(yàn)和控制中。第二章帶鋼糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1帶鋼糾偏控制系統(tǒng)原理2.1.1課題背景近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的開展、制造技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品質(zhì)量和品種多樣化的要求日益提高。其中，汽車工業(yè)及裝備制造業(yè)的迅猛開展大大增加了對(duì)鋼材的需求。然而，我國(guó)的很多鋼鐵企業(yè)由于設(shè)備使用年限過(guò)長(zhǎng)，電氣控制系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)損壞嚴(yán)重，控制精度達(dá)不到要求，不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)的需求。為保證帶鋼的質(zhì)量，需要根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況設(shè)計(jì)安裝相應(yīng)的自動(dòng)糾偏控制系統(tǒng)，整齊帶鋼邊部，從而提高鋼材的產(chǎn)量、成品率和生產(chǎn)效率。2.1.2帶鋼糾偏控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介帶鋼糾偏系統(tǒng)EPC(EdgePositionControl)即邊緣位置控制，廣泛應(yīng)用于鋼帶、鋁帶、銅帶等金屬帶材軋機(jī)、縱剪機(jī)列、清洗機(jī)列等生產(chǎn)中，用來(lái)對(duì)帶材連續(xù)生產(chǎn)進(jìn)行跑偏控制。常見(jiàn)的跑偏控制系統(tǒng)有氣液和光電液伺服控制系統(tǒng)。兩者工作原理相同，其區(qū)別僅在于檢測(cè)器和伺服閥不同，前者為氣動(dòng)檢測(cè)器和氣液伺服閥;后者為光電檢測(cè)器和電液伺服閥，并各有所長(zhǎng)。電液伺服控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)傳輸快;電反應(yīng)和校正方便:光電檢測(cè)器的開口(即發(fā)射與接受器間距)可達(dá)一米左右，因此可直接方便的裝于卷取機(jī)旁，但系統(tǒng)較復(fù)雜。氣液伺服系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠且不怕干擾;氣液伺服閥中的膜片不僅起氣壓-位移轉(zhuǎn)換作用，還起力放大作用，因此系統(tǒng)中省去了放大器，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。但氣動(dòng)信號(hào)傳輸速度較慢，傳輸距離有限，且氣動(dòng)檢測(cè)器開口較小，檢測(cè)器務(wù)必由支架伸出，裝于距卷筒較遠(yuǎn)處，綜合各種因素本系統(tǒng)運(yùn)用電液伺服控制。2.1.3帶鋼糾偏控制系統(tǒng)工作原理如圖2.1所示，典型的帶鋼卷取糾編控制系統(tǒng)，主要由光電傳感器，控制器，液壓伺服系統(tǒng)(液壓站、伺服閥)，卷取機(jī)所組成。圖2.1帶鋼糾偏控制系統(tǒng)帶鋼正常運(yùn)行時(shí)，帶邊處于光電傳感器中央，將光源的光照遮去一半。帶鋼跑偏時(shí)，帶邊偏離光電傳感器中央，光電傳感器檢測(cè)出帶材的位置偏差，將信號(hào)送給電控裝置，而后經(jīng)過(guò)放大等一系列動(dòng)作送至伺服閥，由伺服閥控制液壓缸驅(qū)動(dòng)卷筒，使卷筒向跑偏方向跟蹤。當(dāng)跟蹤位移與跑偏位移相等時(shí)，偏差信號(hào)為零，卷筒處于新的平衡位置，使卷筒上的帶鋼邊緣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卷齊。2.2帶鋼糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.1控制系統(tǒng)參數(shù)及根本要求控制對(duì)象有關(guān)參數(shù)1〕機(jī)組速度：V=2m/s2〕負(fù)載情況：以慣性負(fù)載為主，卷取機(jī)移動(dòng)部件總重量M1=23t，最大鋼卷重量M2=20t3〕帶鋼寬度變化范圍：75cm-125cm4〕工作行程：H=300mm5〕工作條件：因活套內(nèi)行走,小車運(yùn)行不穩(wěn)，易引起帶鋼橫向擺動(dòng)2.控制系統(tǒng)要求1)最大調(diào)節(jié)速度Vs=30mm/s，系統(tǒng)頻寬>3Hz2)卷齊精度e≤2mm2.2.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本論文研究的對(duì)象位于軋鋼生產(chǎn)線。由于生產(chǎn)線工況條件惡劣，振動(dòng)大、噪聲強(qiáng)、溫度高、污染嚴(yán)重，所以對(duì)控制系統(tǒng)的要求必須有非常高的可靠性和處理速度。為此我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中需采用特殊的光電傳感器檢測(cè)帶鋼偏移信號(hào)，控制器采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和智能PI控制算法，以減小和消除超調(diào)，加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電液伺服閥控制液壓缸，推動(dòng)卷取機(jī)跟隨鋼帶。具體控制方案如下:1.控制算法采用智能PI算法，優(yōu)化控制性能，這是該控制系統(tǒng)的關(guān)鍵局部。2.光電傳感器采用特殊頻率電源，提高抗干擾性能，有利于提高控制精度。3.硬件電路用由MCS-51單片機(jī)構(gòu)建的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，擴(kuò)展A/D及D/A模塊，用LED及鍵盤到達(dá)參數(shù)顯示、修改及工作方式的切換，構(gòu)成友好的操作界面。4.該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鍵盤自給定系統(tǒng)，在帶鋼寬度變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)光電傳感器的光電頭可以實(shí)現(xiàn)帶鋼邊緣位置的準(zhǔn)確定位。帶材糾偏控制系統(tǒng)硬件原理圖如圖2.2所示圖2.2帶材糾偏控制系統(tǒng)硬件原理圖2.2.3糾偏液壓站原理圖設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要完成兩局部功能:①實(shí)現(xiàn)卷取機(jī)的自動(dòng)和手動(dòng)跟蹤帶鋼;②實(shí)現(xiàn)光電傳感器位置的手動(dòng)調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)速度可調(diào)。根據(jù)功能要求，設(shè)計(jì)糾偏液壓站原理圖如圖2.3所示:圖中元件為:1.吸油過(guò)濾器2.電動(dòng)機(jī)3.彈性連軸器4.葉片泵5.水冷器6.單向閥7.壓力表開關(guān)8.壓力表9.溢流閥10.高壓濾油器11.水閥12.電液伺服閥13.電磁換向閥14.電磁換向閥15.電磁換向閥16.疊加式單向節(jié)流閥17.油缸I(推動(dòng)卷取輥)18.油缸II(光電傳感器)19.液位計(jì)油溫計(jì)20.液壓空氣濾清器。油路原理分析:油液經(jīng)4〔葉片泵〕向上進(jìn)入6(單向閥)：①當(dāng)系統(tǒng)在自動(dòng)控制狀態(tài)下時(shí)，13(電磁換向閥)處于右位，14(電磁換向閥)處于中位(關(guān)閉)。油液經(jīng)過(guò)12(電液伺服閥)和13(電磁換向閥)進(jìn)入17(油缸)工作，此時(shí)流量由微機(jī)控制的12(電液伺服閥)決定。②當(dāng)系統(tǒng)在手動(dòng)控制狀態(tài)下時(shí)，13(電磁換向閥)處于左位(關(guān)閉)，14(電磁換向閥)處于左位或右位。油液經(jīng)過(guò)14(電磁換向閥)進(jìn)入17(油缸)工作，此時(shí)流量由人工通過(guò)14(電磁換向閥)控制。③不管系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)還是手動(dòng)狀態(tài)，油液都可經(jīng)過(guò)15(電磁換向閥)和16〔疊加式單向節(jié)流閥)進(jìn)入18〔油缸II〕，控制光電傳感器的位置。一般光電傳感器只在帶鋼寬度發(fā)生變化的情況下才由人工重新定位，所以15(電磁換向閥)一般處于中位(關(guān)閉)。16(疊加式單向節(jié)流閥)是為了調(diào)整定位速度，保證18(油缸II)穩(wěn)定準(zhǔn)確定位。9(溢流閥)是為了確定系統(tǒng)最高壓力。圖2.3糾偏液壓站原理圖2.3帶鋼糾偏控制系統(tǒng)元件設(shè)計(jì)選型系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、伺服放大器、伺服閥、卷取機(jī)及光電傳感器等環(huán)節(jié)組成。控制器給出控制信號(hào)，經(jīng)伺服放大器放大后驅(qū)動(dòng)伺服閥，控制油缸活塞桿運(yùn)動(dòng)來(lái)推動(dòng)卷取機(jī)跟隨帶鋼，帶鋼位移信號(hào)經(jīng)傳感器反應(yīng)回控制器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)原理框圖如圖2.4所示(其中給定值為數(shù)字給定)圖2.4系統(tǒng)原理框圖在系統(tǒng)中光電傳感器、伺服閥、卷取機(jī)及與其配套的油缸等液壓器件是系統(tǒng)的主體局部。系統(tǒng)的主要控制性能是由光電傳感器和液壓系統(tǒng)(包括伺服閥、卷取機(jī)及與其配套的油缸等液壓器件)決定的，所以首先來(lái)設(shè)計(jì)光電傳感器和液壓系統(tǒng)。光電傳感器包括光源的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)換、濾波等。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是確定決定系統(tǒng)控制性能的關(guān)鍵元件—伺服閥。2.3.1光電傳感器設(shè)計(jì)在檢測(cè)的反應(yīng)回路上光電傳感器的精度在很大程度上決定了系統(tǒng)的精度，因此設(shè)計(jì)較為可靠和精度高的檢測(cè)器非常重要.光電傳感器的設(shè)計(jì)包括電源、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換電路和濾波整流電路四局部。1．光源設(shè)計(jì)為了減少外部光對(duì)系統(tǒng)的干擾，使接收到的光源信號(hào)盡可能是工作光源，我們將設(shè)計(jì)200Hz的高頻特殊光源，采用直流斬波電路將220V，50Hz的工業(yè)用電變成220V、200Hz的工作電源。其電源的整流電路如圖2.5圖2.5電源的整流電路D1~D4與C組成橋式整流電容濾波電路，其作用是把來(lái)自變壓器副側(cè)電流的交流電壓變成直流電壓；虛線右半局部為穩(wěn)壓電路，其作用是為負(fù)載提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓。整流后，通過(guò)斬波把直流變成200Hz的方波，使其產(chǎn)生相應(yīng)頻率的光源。其斬波電路如下列圖2.6圖2.6斬波電路工作原理:斬波的原理是通過(guò)開關(guān)把直流電按周期地使電路導(dǎo)通與關(guān)斷，該電路是由IGBT組成的降壓斬波電路。全控型器件IGBT的的柵極驅(qū)動(dòng)電壓為周期方波，采用脈寬調(diào)制方式，其開關(guān)的周期即為斬波后的周期，但輸出的電壓將相應(yīng)地降低。最終輸出的Uo的波形如下列圖2.7圖2.7斬波輸出波形2．光電傳感器的檢測(cè)器原理設(shè)計(jì)光電式帶材跑偏檢測(cè)器原理如圖2.8所示圖2.8光電式帶材跑偏檢測(cè)器原理光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)透鏡1會(huì)聚為行光束，投向透鏡2，隨后被會(huì)聚到光敏電阻上。在平行光束到達(dá)透鏡2的途中，有局部光線受到被測(cè)帶材的遮擋，使傳到光敏電阻的光通量也發(fā)生變化，再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路使輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓也發(fā)生變化。3．光電傳感器的轉(zhuǎn)換電路圖如圖2.9圖2.9光電轉(zhuǎn)換電路R1、R2是同型號(hào)的光敏電阻。R1作為測(cè)量元件裝在帶材下方，R2用遮光罩罩住，起溫度補(bǔ)償作用。當(dāng)帶材處于正確位置〔中間位〕時(shí)，由R1、R2、R3、R4組成的電橋平衡，使放大器輸出電壓U0為0。當(dāng)帶材左偏時(shí)，遮光面積減少，光敏電阻R1阻值減少，電橋失去平衡。差動(dòng)放大器將這一不平衡電壓加以放大，輸出電壓為負(fù)值，它反映了帶材跑偏的方向及大小。反之，當(dāng)帶材右偏時(shí)，U0為正值。輸出信號(hào)U0一方面由顯示器顯示出來(lái)，另一方面被送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為糾偏控制系統(tǒng)提供糾偏信號(hào)。4．濾波整流電路由于光電傳感器輸出的電壓是交流電，因此首先必須把其轉(zhuǎn)換成直流才能進(jìn)行比擬。其整流電路如下列圖2.10圖2.10濾波整流電路2.3.2電液伺服閥設(shè)計(jì)選型1．電液伺服閥簡(jiǎn)介伺服閥是伺服控制系統(tǒng)中的核心元件。它可以按照給定的輸入信號(hào)連續(xù)成比例地控制流體的壓力、流量和方向。電液伺服閥與普通的電磁閥或電液比例閥不同，它的輸入信號(hào)功率很小，一般只有幾十毫瓦；能夠?qū)敵隽髁亢蛪毫M(jìn)行連續(xù)的雙向控制;具有極快的響應(yīng)速度和很高的控制精度。所以可以用它來(lái)構(gòu)成快速高精度的閉環(huán)控制系統(tǒng)。伺服控制的主要優(yōu)點(diǎn):液壓執(zhí)行元件響應(yīng)速度快，在伺服控制中采用液壓執(zhí)行元件可以使回路增益提高，頻帶加寬;液壓元件的功率-重量比和力-質(zhì)量比大，可以組成體積小、重量輕、加速能力強(qiáng)和快速動(dòng)作的伺服控制系統(tǒng)，來(lái)控制大功率和大負(fù)載;調(diào)速范圍寬，低速穩(wěn)定性好。伺服控制的主要缺點(diǎn):液壓系統(tǒng)采用油液作工作介質(zhì)，存在泄漏是不可防止的；伺服閥的加工精度高，因而價(jià)格較貴;污染的油液會(huì)使閥和執(zhí)行元件堵塞，影響控制系統(tǒng)。2．系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)計(jì)算1〕負(fù)載力F：負(fù)載力由慣性力和摩擦力組成。因?yàn)榫砣C(jī)是在導(dǎo)軌上移動(dòng)的(摩擦系數(shù)較小)并且系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能很高，所以摩擦力相對(duì)慣性力可以忽略。〔2.1〕2〕供油壓力：由于屬于低壓系統(tǒng)，所以選取=7MPa3〕液壓缸有效面積:取負(fù)載壓力，由于，所以〔2.2〕4〕系統(tǒng)流量：〔2.3〕考慮到系統(tǒng)泄漏及對(duì)快速性的要求較高，將增大50%，得=37升/分，取為40升/分。⑤伺服閥的壓降：〔2.4〕3．電液伺服閥的主要性能參數(shù)電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)中的關(guān)鍵性元件，在伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研制中它也往往是注意的焦點(diǎn)。系統(tǒng)中電液伺服閥的選取通常參考以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn):額定流量、壓力特性、頻寬等。系統(tǒng)要求如下:伺服閥在閥壓降=2.33MPa下的最大流量為：40L/Min系統(tǒng)頻寬＞3Hz靜態(tài)參數(shù)：油路壓力：端口X,A,P,B31.5端口T1.4額定流量：401/m非對(duì)稱性：<10%零位偏移：<1.0%零位漂移：DT=550K<4.0%供油壓力每變化7<4.0%零位泄露流量：<3.01/m滯環(huán)：<3.0%額定電流(單個(gè)線圈)：△i=100mA2.3.3液壓缸設(shè)計(jì)選型本系統(tǒng)選用雙桿活塞缸。它的進(jìn)出油口布置在缸筒兩端，兩塞桿的直徑是相等的，因此，當(dāng)工作壓力和輸入流量不變時(shí)，兩個(gè)方向上輸出的推力和速度是相等的。由分析可知：〔2.5〕因?yàn)橄到y(tǒng)壓力為7MPa，所以選取液壓缸活塞桿的直徑d=0.55D,D為液壓缸的缸筒內(nèi)徑。由已求得的及液壓缸的缸筒內(nèi)徑和活塞桿的關(guān)系d=0.55D,并從GB2348-80標(biāo)準(zhǔn)選取最近的標(biāo)準(zhǔn)值可以求得：液壓缸活塞直徑D=160mm活塞桿直徑d=90mm活塞行程H=300mm此時(shí)〔2.6〕近似于前面的設(shè)計(jì)面積，由于設(shè)計(jì)時(shí)已留有很大余量，所以滿足要求。第三章糾偏控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)在糾偏控制系統(tǒng)中，控制器的硬件構(gòu)成可以為PLC、各類控制芯片或微機(jī)控制，無(wú)論控制器硬件根底如何選擇，其內(nèi)部控制算法幾乎無(wú)一例外地選擇PID控制方法。PID控制是迄今為止最通用的控制方法，大多數(shù)反應(yīng)回路用該方法或其較小的變形來(lái)控制，至今仍有90%左右的控制回路具有PID結(jié)構(gòu)。盡管自1940年以來(lái)，許多先進(jìn)控制方法不斷推出，但PID控制器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、魯棒性好、可靠性高及易于操作等特點(diǎn)，仍被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電力、輕工和機(jī)械等工業(yè)過(guò)程控制中。實(shí)際使用中，我們經(jīng)常利用增量式PID控制實(shí)現(xiàn)糾偏控制，根據(jù)遞推原理可得增量式PID控制算法公式如下:式中:一比例系數(shù);一積分系數(shù);一微分系數(shù)。在某些特定應(yīng)用下，要求糾偏控制系統(tǒng)具有糾偏精度較高、超調(diào)小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，此時(shí)，可能常規(guī)的PID控制算法己經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)實(shí)際要求，此時(shí)，我們可以引入智能控制用以解決常規(guī)PID控制方法無(wú)法滿足的要求。目前某些糾偏控制系統(tǒng)己經(jīng)引入智能PI控制方法以優(yōu)化常規(guī)的PID控制方法。智能PI控制系統(tǒng)魯棒性更強(qiáng)，可減少甚至消除超調(diào)量，增加系統(tǒng)的快速性。智能PI控制方法的根本規(guī)律為:當(dāng)給定值與輸出值偏差較大時(shí)，停止積分調(diào)節(jié)作用，并調(diào)整比例系數(shù)，目標(biāo)是讓系統(tǒng)以最大的能力消除偏差;當(dāng)偏差小時(shí)，投入積分調(diào)節(jié)，并逐步調(diào)整比例系數(shù)和積分系數(shù)，使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)態(tài)特性。第四章結(jié)論本文論述了處理線帶鋼跑偏原因分析和鋼糾偏控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并重點(diǎn)研究了糾偏控制法。目前國(guó)內(nèi)所有的帶材糾偏裝置幾乎均采用此方法實(shí)現(xiàn)帶材的糾偏過(guò)程，該糾偏控制