模糊PID控制技術在飛鋸定尺系統(tǒng)中應用

1、模糊pid控制技術在飛鋸定尺系統(tǒng)中應用摘要：飛鋸定尺是一種在管材、線材高速運行狀態(tài) 下自動在線跟蹤、鋸切的技術。針對提高焊管和線材生產(chǎn)線 中定尺飛鋸機控制精度的要求，文章在分析了控制系統(tǒng)組成 的基礎上，提出一種基于飛鋸位置伺服系統(tǒng)的模糊pid控制 策略，設計出模糊pid控制器。實踐證明該系統(tǒng)不僅繼承 t pid控制使用方便、魯棒性強，原理簡單的特點，同時擁 有良好的靜、動態(tài)性能和抗干擾性，很好地解決了控制精度 低的問題。關鍵詞：飛鋸機；定尺；模糊pid控制；精度中圖分類號：tp391. 9文獻標識碼：a文章編號： 1006-8937 (2014) 5-0031-02定尺飛鋸機是管材和線材在線定

2、長切割的重要設備，它 在管材和線材高速運行過程當中進行在線追蹤、鋸切，回位, 大大提高了加工效率。在加工過程當中，定尺飛鋸機的加工 精度是一個需要解決好的關鍵問題。以往主要采用提高測量 裝置精度、改善氣源壓力穩(wěn)定、誤差修正等方式對系統(tǒng)進行 優(yōu)化，但要實現(xiàn)較高的控制精度，難度較大。我們采用pid 控制技術和模糊控制技術相結(jié)合的方式，設計出一套飛鋸定 尺控制系a1飛鋸控制系統(tǒng)組成圖1為飛鋸控制系統(tǒng)組成，本系統(tǒng)采用plc結(jié)合伺服控 制器的控制方式，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中位置環(huán)保證裁剪精 度和跟蹤性能，通過編碼器b將位置轉(zhuǎn)化為脈沖信號反饋進 plc做運算處理。伺服電機通過同軸安裝的編碼器c將速度 反饋給

3、伺服控制器，形成速度環(huán)做閉環(huán)控制。2控制方案的確定常規(guī)的pid控制具有較好的魯棒性和通用性，但由于固 定的系統(tǒng)參數(shù)，在不同的控制階段很難有最佳響應。飛鋸定 尺系統(tǒng)中由于鋸車要在線追蹤、切割、回退，控制階段時刻 在變化，因而用pid控制方式，效果并不十分理想；而模糊 控制屬于pi調(diào)節(jié)，不具有積分功能，而且為了獲得較髙控 制精度就必須增加分檔級數(shù)，使得控制規(guī)則表龐大而使得系 統(tǒng)不穩(wěn)定。本系統(tǒng)為了取長補短，采用模糊pid的控制方法 能夠在保證精度的前提下減少調(diào)節(jié)時間并使系統(tǒng)更加穩(wěn)定， 因此本文采用此種控制方法來對飛鋸定尺系統(tǒng)進行控制。3模糊pid控制系統(tǒng)的設計3.1確定模糊控制器的輸入輸出語句變量根

4、據(jù)使用慣例，本系統(tǒng)選擇誤差量e和誤差變化率ec 為輸入語句變量，比例系數(shù)kp、積分系數(shù)ki和微分系數(shù)kd 為輸出語句變量。3.2確定模糊子集4結(jié)語本飛鋸系統(tǒng)在投入生產(chǎn)后，使用結(jié)果表明，模糊pid控 制不僅繼承了 pid控制使用方便、魯棒性強，原理簡單的特 點，同時擁有了良好的靜、動態(tài)性能和抗干擾性，很好地解 決了控制精度低的問題。參考文獻：1 華文龍旋轉(zhuǎn)飛鋸自動剪切控制系統(tǒng)j.控制工程 (增刊),2009, (16).2 陳明微.plc控制氣動定尺飛鋸j.焊管,1999, (2).3 李玉貴，陰敬盛，楊曉明.plc控制定尺飛鋸j. 山西機械，2001, (1).4 楊盛，徐健.plc在焊管飛鋸定尺控制中的應用j. 電氣傳動自動化，2003, (2).5 李先銀，胡乾斌，李光斌.最優(yōu)pid控制算法在飛 鋸位置伺服系統(tǒng)中的應用j電氣傳動，2001, (1).6 寧辰校，李蘭，張戌社基于plc的定長切割飛鋸