基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拉絲機(jī)恒張力自適應(yīng)控制

介紹了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拉絲機(jī)恒張力收線智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對拉絲機(jī)恒張
力收線控制系統(tǒng)的非線性與傳統(tǒng)PID 控制方法的不足，采用了一種單神經(jīng)元自適應(yīng)PID 控制器對張力環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，以提高控制系統(tǒng)的性能。在該系統(tǒng)中，其控制核心主要由單片機(jī)8098、轉(zhuǎn)速電流輸入通道、單神經(jīng)元自適應(yīng)PID 控制器，數(shù)字PID 控制器等組成。系統(tǒng)通過對張力與電機(jī)電流和轉(zhuǎn)速三個參數(shù)的實時采集和處理，能夠在運(yùn)行中獲得良好的動靜態(tài)性能。應(yīng)用結(jié)果表明，系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計合理，其控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)的PID 控制器。
在高速拉絲機(jī)收線過程中，主電機(jī)以恒定的速度進(jìn)行拉絲，金屬絲要經(jīng)過收卷控制系統(tǒng)
將其均衡地張緊并排繞在收線盤上，帶動收線盤的收線電機(jī)要求高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并可調(diào)速。拉絲過程中，隨著收線盤上纏繞的金屬絲越來越多，收卷盤直徑也逐漸增大，如果此時不對收線電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，當(dāng)收線盤線速度大于拉絲主電機(jī)塔輪上的金屬絲的線速度時，就會影響金屬絲的質(zhì)量甚至導(dǎo)致斷絲，反之，張力過小時，會產(chǎn)生亂絲纏繞現(xiàn)象。為避免上述問題的發(fā)生，需要在收線過程中始終保持金屬絲張力恒定。但是由于拉絲機(jī)收線控制系統(tǒng)存在著非線性和時變性，所以傳統(tǒng)的PID 控制難以得到很好的控制效果。針對這一問題，本文采用了一種新的自適應(yīng)控制方法來進(jìn)行控制。采用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID 控制器對最外環(huán)——張力環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，數(shù)字PID 控制器對兩個內(nèi)環(huán)——轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了三閉環(huán)自適應(yīng)控制系統(tǒng)。