离散辅助闭环在轧辊偏心补偿中应用的仿真研究

在板带轧机液压板厚自动控制系统中,扰动补偿控制是控制系统中的一个重要组成部分。扰动控制基本是开环控制,补偿效果难以准确保证。轧辊偏心补偿通常是在计算得到轧辊偏心量后,通过扰动控制进行补偿。轧辊偏心是一个周期量,如果投入的计算补偿量幅值或相位偏差较大,将会补偿一个错误量,有可能恶化产品厚差精度。该文根据闭环控制基本原理,在进行轧辊偏心补偿时,构建出一个辅助的闭环系统,根据计算或检测得到的相位,通过从离散存取矩阵中读取对应的偏心补偿量进行补偿,并根据控制期望值、实际输出值及原偏心补偿量对厚度的补偿影响量计算出补偿偏差,经辅助闭环控制器计算出修正偏心补偿量,代替原离散存取矩阵中对应相位处的偏心补偿量,实现对偏心补偿量的滚动优化,从而改善补偿效果,进而提高补偿精度。通过不同工况下的仿真运行曲线显示了离散辅助闭环控制在轧辊偏心补偿应用中的可行性,为轧辊偏心补偿提供了一种有效的新途径。     

一种可逆冷轧机的轧辊偏心补偿

从偏心控制原理、偏心信号模型入手,通过分析某钢厂单机架可逆冷轧机厚度控制系统中轧辊偏心补偿控制方案,表明该方案的检测及运算过程简单,运算量小,偏心补偿投入后控制效果良好,可供同行参考。     

基于阶比跟踪的带钢冷轧过程轧辊偏心信号分析

针对板带轧制厚度控制过程中轧辊偏心扰动难以在线测量和准确表达问题,提出新的系统解决方法。根据板带轧制原理,建立轧辊偏心在线软测量模型,通过采集得到的压下缸位移、轧制力、出口板厚等数据对轧制过程中的轧辊偏心信号进行计算,从而解决轧辊偏心难以在线测量的问题。为解决轧制过程速度变化带来的偏心信号频率和周期的变化问题,在轧辊偏心分析中,引入阶比跟踪技术计算角域等角度采样时标,通过拉格朗日插值计算实现角域重采样,把轧制过程数据的时间序列转化为轧辊转动等角度采样的角域序列。同时,通过厚度信号的角域平移,解决由板厚信号滞后带来的数据不匹配问题。利用小波滤波、相干时间平均法实现依据带钢冷轧过程数据进行轧辊角域偏心波形的分析和提取,为实现轧辊偏心的有效补偿打下基础。     

基于离散辅助闭环的轧辊偏心补偿法

利用闭环控制原理,构建了一个辅助的闭环系统,提出了基于离散辅助闭环的轧辊偏心补偿法。在进行轧辊偏心补偿时,根据计算或检测得到的相位,通过从离散存取矩阵中读取对应的偏心补偿量进行补偿;根据控制期望值、实际输出值及原偏心补偿量对厚度的补偿影响量计算出补偿偏差,经辅助闭环控制器计算出修正偏心补偿量,并用修正偏心补偿量代替离散存取矩阵中对应相位处的原偏心补偿量,实现对偏心补偿量的滚动优化,从而改善补偿效果,提高补偿精度。通过在生产的轧机上分别使用常规偏心补偿法和基于离散辅助闭环的轧辊偏心补偿法在相同工况下厚控效果的对比,验证了基于离散辅助闭环的轧辊偏心补偿法比常规偏心补偿法更为有效、可靠。     

轧辊偏心对动态AGC恒压力系统的影响分析

平整机恒压力控制系统可以利用压力闭环和动态AGC的恒压力特性．当采用压力闭环控制方式时。系统可以对轧辊偏心自动补偿,不需要增加轧辊偏心补偿系统;分析了采用动态AGC恒压力特性进行辊缝调节,当轧辊偏心和来料厚度发生变化时轧辊偏心进行自动补偿的原理和调节过程。     

基于微分进化的MFFT轧辊偏心诊断技术

针对FFT对轧辊偏心信号分析的局限性,提出了基于微分进化的MFFT方法。论述了方法的基本思想、实现过程及其关键步骤。通过仿真实验表明,基于微分进化的MFFT方法可以较好地分析当采样持续时间不是信号周期整数倍时的轧辊偏心信号。以某五机架冷连轧机为研究对象,应用基于微分进化的MFFT方法实现对轧辊偏心的诊断,结果表明:在该五机架连轧机中,第1架轧机的轧辊偏心因素、末架轧机的轧辊偏心因素及热轧前钢坯上的水印因素,是造成末架轧机轧制力波动的主要原因。该诊断方法可以为轧辊偏心的定性分析与在线控制及补偿提供可靠的依据。     

RBF网络在轧辊偏心补偿中的应用研究

将RBF网络引入轧机中轧辊的偏心补偿系统中.给出了实现偏心补偿控制的系统结构框图.介绍了RBF网络线性层权值的训练算法--递推最小二乘法,及中心向量的动态递推算法.仿真结果表明了该算法可用于在线控制.     

改进小脑模型网络对轧辊偏心谐波的分频辨识

针对连续轧钢机轧辊偏心谐波信号具有严重的非线性特性，提出一种采用改进的小脑模型控制器（ICMAC）神经网络对轧辊偏心进行分频辨识的方法。该方法基于改进的Prony参量法对轧辊偏心信号进行估计，利用ICMAC对非线性的逼近能力，对不同频率不同幅值的轧辊偏心谐波进行分频辨识，然后提取连轧机轧辊偏心信号非线性谐波，从而得到混合了各次谐波的轧辊偏心信号的最简模型。仿真结果表明，该方法与常规的BP网络辨识建模方法相比，不仅辨识结果的置信度高，而且能明显识别出对控制精度影响较大的谐波，可为进一步消除连轧机轧辊偏心信号提供依据。     

基于高阶累积量MUSIC法的轧辊偏心信号提取

针对轧辊偏心信号是混杂在各种随机干扰中含有多次谐波的复杂高频周期信号,研究了一种基于高阶累积量的MUSIC法和Prony法相结合的轧辊偏心信号提取新方法.首先采用基于高阶累积量的MUSIC法对偏心信号进行空间分解达到降阶的效果,能够有效地抑制噪声,在信噪比低时仍具有高的频谱分辨率,能准确提取出偏心谐波的频率及谐波的个数,对于频率相近的偏心谐波信号,不存在频带重叠的问题,克服了低信噪比时FFT法出现的频谱泄漏和栅栏效应等缺点.通过高阶累积量MUSIC法对偏心信号进行了消噪和降阶预处理后,使用Prony方法进一步估计偏心信号的各次谐波幅值和相位,弥补了Prony法对噪声敏感的弱点及对信号阶数的要求,充分发挥了其优点.仿真及实验结果验证了该结合方法的可行性和有效性,低信噪比时能够准确提取出偏心信号参数,重构的偏心模型比FFT法精度高,偏心补偿效果明显.     

时频分析在高压水泵启动过程分析中的应用

分析了离心式高压水泵机组的启动和停机过程的主要特点;针对水泵机组振动信号分析中短时傅立叶变换的时间分辨率和频率分辨率的设定、窗函数的选取进行了研究.以短时傅立叶变换方法为基础分析高压水泵振动信号,在水泵机组振动信号分析中克服了单纯采用快速傅立叶变换进行分析的不足.     

基于Q学习的交通信号自学习控制方法的研究

为了减少车辆通过交叉口的平均延误时间,将Q学习与模糊推理相结合对基于智能体的单交叉口进行信号配时优化,以适应动态变化的交通流。在模糊控制规则集的基础上,通过遗传算法优化模糊推理中的隶属度函数参数,克服传统隶属度函数设计的主观性和盲目性。在此基础上,通过Q学习算法对其在线学习,以实现单交叉口交通信号控制智能体的自学习能力。仿真表明,该方法相比于传统的定时控制与模糊控制,具有较好的控制效果。     

基于弱控制信号分类强化的仿真机械手臂控制方法

针对当前的仿真机械臂控制系统中,存在的信号奇异性、强度退化等缺陷,提出一种基于弱控制信号强化的仿真机械臂控制方法,通过对多区域内,产生冲突的控制信号进行多重分形,对可能产生的冲突信号区域进行信号的强化处理,保证后期信号能够准确的到达识别区域,使得控制特征更加的明显。实验结果表明,该方法对复杂的控制信号种类实现了较为准确的划分强化,准确的控制仿真机械臂的后期动作,取得了理想的效果。     

考虑控制电信号中间量的机床运动控制误差数据驱动建模方法

现有数据驱动的机床运动控制误差建模方法通常使用端到端的模型,即通过机器学习算法直接构建参考轨迹信息(速度、加速度等)与伺服误差之间的模型,以降低建模复杂度。然而,该方法忽视了控制电信号对运动控制系统非线性扰动的反映,而导致建立的模型精度受限。为解决此问题,提出了一种使用控制电信号作为中间量的数据驱动运动控制误差建模方法。该方法采集参考轨迹信息(速度、加速度、急动度等)、控制电信号、跟踪误差以及构造的换向特征,构建并训练基于参考轨迹信息的控制电信号预测网络,以及基于电信号和参考轨迹信息的运动控制误差预测网络,利用控制电信号这一中间量有效反应系统所受非线性扰动的特点,实现了高精度的运动控制误差数据驱动建模。在实际验证测试时,将参考轨迹信息输入电信号预测网络,而后将得到的预测控制电信号和参考轨迹信息输入跟踪误差预测网络,即可实现运动控制误差的预测。通过实验对所提出的建模方法进行了验证,所提出方法相对于传统的端到端建模方法,运动控制误差的预测精度在X轴和Y轴分别提升16.33%和20.42%,误差补偿后运动控制轮廓精度相较于未补偿提升85.59%,验证了所提出方法的可行性。     

基于多协议智能家居网关的ZigBee和蓝牙通信实现

现代社会,人们对居家环境的要求越来越高,希望通过wifi接入因特网实现对智能家电的远程监控,或者通过带蓝牙功能的手机控制智能家电等等。文章设计了一种基于多协议智能家居网关的ZigBee和蓝牙通信实现,多协议智能家居网关支持蓝牙、rf4ce、语音、wifi等多种信号输入,并将输出信号全部转换为ZigBee信号来控制智能家电。文章仅以ZigBee和蓝牙之间的通信为例进行研究实证。该系统通过蓝牙遥控器发射开关信号给ZigBee网关,ZigBee网关将蓝牙信号转换成ZigBee信号后发送给拥有固定地址的ZigBee智能家电,从而实现用蓝矛遥控器对多个ZigBee智能家电的控制。实验表明此智能装置运行效果良好,系统功耗小、可移动性强、抗干扰性强,适合推广到家庭中为居民生活带来方便。     

基于8031单片机的零位信号动态校正系统

本文研究了沿工作原有螺纹沟槽上进行螺纹数控加工的半自动对刀问题,设计了一种基于8031单片机的零位信号动态校正系统来对车床上主轴的零位脉冲信号进行实时的动态校正,并以此校正后的零位信号作为控制信号,来完成这类工作的数控加工。     

基于单片机的行人过街交通信号控制系统设计

论文基于解决城市干道横向过街行人交通问题,提出了对行人过街交通信号协调控制的方法,设计了以AT89C51单片机为主控芯片的系统.通过对机动车流量、过街行人数量检测确定不同的信号灯控制策略,增加语音提示模块,过街辅助控制装置等,提高了过街信号控制的智能和自动化程度.有利于保证行人过街的安全性以提高及道路的利用率.     

基于AMESim与Simulink的线控液压转向系统控制策略研究

在分析液压转向系统工作原理的基础上,建立液压转向系统数学模型,设计控制系统的PID算法和模糊控制算法。对比PID控制和模糊控制在阶跃信号、正弦信号和方波信号下的液压转向系统响应特性。利用AMESim和Simulink联合仿真,得出油缸在不同控制策略下的响应速度。     

基于PCI总线技术的数据采集原理及其应用

本文研究了基于PCI总线技术的PCI-1710数据采集卡的工作原理及其硬件组成，详细介绍了采用VB编程对数字量和模拟量的数据采集和数据控制，实现了工业现场信号测量与控制的需要。     

非高斯随机振动试验并行控制策略研究

针对非高斯随机振动试验控制中功率谱均衡与峭度均衡相互干涉,影响控制精度的问题,提出非高斯随机振动试验并行控制策略。在提出整个系统控制流程的基础上,分别给出功率谱均衡控制算法和峭度均衡控制算法。对蕴含峭度信息的随机信号产生机理展开研究,先给出信号产生的流程图,然后推导出符合控制系统要求的随机信号设计参数。利用功率谱设计滤波器,通过卷积运算调制出用于系统控制的驱动信号。仿真与试验结果表明,采用非高斯随机振动试验并行控制策略进行系统控制,其输出响应谱与参考谱的误差完全满足工程中常用的±3 dB控制要求,峭度控制也达到很高的精度,满足工程试验要求,从而验证该控制策略的有效性。     

时栅传感器高精度激励信号源设计

针对时栅位移传感器在测量过程中存在低次误差的问题,分析了激励信号源误差对时栅测量精度的影响。为提高时栅位移传感器的测量精度,设计了一种基于闭环控制的高精度激励信号源。对两相激励信号进行数据采集,计算相位差及比较幅值,并将处理结果反馈到激励信号数据源,控制其相位和幅值,以满足两相激励信号的幅值相等及相位正交。试验结果表明,这种基于闭环控制的方案提高了激励信号源的精度,从而使时栅的测量精度提高了30%。