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关于连铸拉速扰动的前馈补偿控制传递函数辨识研究(2013年)

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简介:
本研究探讨了在钢铁生产过程中,针对连铸机拉速波动问题所进行的前馈补偿控制策略,并通过建立和分析相应的传递函数模型来实现对扰动的有效补偿。该文发表于2013年。 根据连铸过程中的传热特点以及建立的三维动态凝固传热模型,设计了拉速扰动前馈控制器,并通过辨识传递函数来优化铸坯表面温度控制的质量。在确定控制通道与扰动通道传递函数矩阵结构后,以传热系数和拉速的阶跃变化作为输入激励信号,以铸坯表面温度为输出响应变量,利用阶跃响应曲线及最小二乘法进行传递函数辨识工作。仿真结果显示,在频率响应曲线上增益有所减小且铸坯表面温度与目标值之间的偏差也减少了,表明控制效果得到了改善。

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客服
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  • 2013
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    本研究探讨了在钢铁生产过程中,针对连铸机拉速波动问题所进行的前馈补偿控制策略,并通过建立和分析相应的传递函数模型来实现对扰动的有效补偿。该文发表于2013年。 根据连铸过程中的传热特点以及建立的三维动态凝固传热模型,设计了拉速扰动前馈控制器,并通过辨识传递函数来优化铸坯表面温度控制的质量。在确定控制通道与扰动通道传递函数矩阵结构后,以传热系数和拉速的阶跃变化作为输入激励信号,以铸坯表面温度为输出响应变量,利用阶跃响应曲线及最小二乘法进行传递函数辨识工作。仿真结果显示,在频率响应曲线上增益有所减小且铸坯表面温度与目标值之间的偏差也减少了,表明控制效果得到了改善。
  • 机载视阵列SAR2013
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    本论文聚焦于2013年的研究成果,深入探讨了针对机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)系统的运动补偿技术,旨在提升图像清晰度和数据准确性。 结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)能够获取飞机前方下方区域的图像,并且具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优点,便于安装在直升机等小型平台上。前视阵列SAR的运动补偿是获得高质量前视图像的关键问题之一。本段落基于前视阵列SAR的几何模型分析了载机平台运动误差对回波信号的影响,并研究了相应的运动补偿方法。在此基础上,将该补偿方法融入到一种改进频率变标算法(FSA)中,用于FMCW体制的前视阵列SAR系统。最后通过仿真实验验证了所提出的补偿方法的有效性。
  • 位置中反算法
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    本研究聚焦于位置控制系统中的反馈和前馈补偿策略,深入探讨了这些技术在提高系统响应速度、稳定性及精度方面的应用与优化。 位置控制模式下的PID调节及前馈补偿研究对工业控制具有重要的帮助作用。
  • 在火电厂脱硝系统应用
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    本研究探讨了前馈补偿技术在火电厂SCR脱硝控制系统中的应用,旨在提高系统响应速度和氮氧化物减排效率。通过模型预测与实验验证,分析其对降低NOx排放浓度的贡献及优化策略。 SCR系统具有大延迟与大惯性的特性,在磨煤机启动或停止过程中,传统PID控制方法难以实现喷氨量的精确调控。为解决这一问题,我们基于串级控制系统,并通过分析运行数据选取了磨煤机启停信号来构建喷氨量前馈补偿器,提出了SCR系统的喷氨量优化控制策略。经过定值扰动试验、滑压变负荷试验以及磨煤机工况变化的测试验证后发现,该策略有效解决了在磨煤机启动或停止过程中SCR出口NOx浓度超标的问题,并显著提升了系统性能。实验结果表明,这种优化后的控制方案能够实现喷氨量的及时和准确调节,在确保烟气排放达标的同时避免了过量喷氨现象的发生。因此,此优化控制方法不仅提高了系统的动态与静态调节品质,还完全符合国家相关标准的要求。
  • Buck变换器双环建模及主功率网络设计
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    本文深入探讨了Buck变换器的双环控制系统,通过建立精确的传递函数模型,并创新性地提出了主功率路径中的补偿策略,旨在优化系统的动态响应和稳定性。 双环控制下的Buck变换器研究:传递函数建模与主功率补偿网络设计 双环控制系统作为电力电子领域的一项核心技术,在Buck变换器中的应用已成为研究热点。Buck变换器是一种直流-直流转换器,主要用于降低直流电压。在双环控制系统中,主要的控制方式包括平均电流控制和峰值电流控制两种模式。这两种控制模式各有其特点:平均电流控制能够有效地减少输出电压纹波;而峰值电流控制则能提高系统的动态响应速度和稳定性。 进行Buck变换器的双环控制研究时,首先要对主功率部分建模,并推导出传递函数。通过分析电路元件之间的电压、电流关系,可以得到描述系统输入与输出之间关系的数学模型即传递函数。基于此传递函数,研究人员能够设计适用于不同控制模式下的补偿网络。 在峰值电流控制方式下,次谐波振荡问题是一个重要挑战,需要引入斜坡补偿机制来解决这一难题。正确的选择斜坡补偿斜率可以防止系统进入不稳定状态,并提高其抗干扰能力及稳定性。 为了实现上述的频率响应优化和稳定性的提升目标,设计合适的补偿器是关键步骤之一。在零极点配置的基础上,可以通过使用运算放大器(运放)或TL431+光耦组合来构建补偿网络。这两种方法各有优势与局限性,在具体应用中需根据性能需求进行选择。 综上所述,Buck变换器双环控制策略的研究不仅涉及理论分析和仿真验证,还需通过实际电路设计及实验进一步优化系统性能。这一领域的深入研究有助于推动电源管理系统的发展,并为电力电子技术的进步提供支持。
  • SI_RAR_振测试__系统_化工__频域分析
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    本研究聚焦于利用传递函数在化工设备中的振动测试与系统辨识,通过频域分析技术优化传递函数模型,以提高系统的稳定性和效率。 系统辨识涉及对传递函数的系数进行识别,在MATLAB环境中可以在时域和频域上完成这一过程。
  • 异步电机无感器矢量及参
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    本研究聚焦于异步电机的无速度传感器矢量控制系统开发及其关键参数的精确识别技术,旨在提升系统性能与稳定性。 ### 异步电机无速度传感器矢量控制与参数辨识研究 #### 摘要与研究背景 本段落探讨了异步电机的无速度传感器矢量控制技术及其参数辨识方法,以提高其系统性能。传统的控制方式依赖于安装在电机上的速度传感器获取实时转速信息,但这种方法成本高且可靠性低。因此,如何实现无速度传感器控制成为关键问题。文章基于传统试验原理对异步电机的各项参数进行精确辨识,并将这些参数应用于无速度传感器矢量控制系统中。此外,利用MatlabSimulink软件平台对该系统进行了仿真验证。 #### 关键技术与方法 **1. 异步电机参数辨识** 本段落主要采用离线辨识的方法来准确测定异步电机的参数,包括定子电阻、转子电阻以及漏感和互感等。具体步骤如下: - **直流伏安法实验检测定子电阻**:通过高频斩波施加直流母线电压到绕组上,并逐步增加占空比直到输出电流达到额定值,计算出定子的阻值。 - **单相实验检测转子电阻与漏感**:利用正弦电压和傅里叶变换分析电压、电流的基波幅值及相位差来求解转子电阻和漏感。 **2. 无速度传感器矢量控制** 该技术通过间接估计电机的速度和位置信息,代替传统使用的速度传感器。基于辨识得到的参数设计了相应的控制策略,并在MatlabSimulink环境下进行了仿真验证。 #### 实验结果与分析 实验结果显示: - 定子电阻值为1.117Ω。 - 单相实验中计算出了转子电阻、定转子漏感的具体数值。 - 仿真实验表明无速度传感器矢量控制系统具有良好的动态和静态性能,能够有效控制电机。 #### 结论 通过离线辨识的方法获得了异步电机的关键参数,并成功应用于无速度传感器矢量控制系统的设计中。仿真结果证明了该方法的可行性和优越性,为相关技术的发展提供了新的思路和技术支持。未来的研究将进一步优化算法以提高系统的鲁棒性和适应性,在工业自动化领域有更广泛的应用前景。
  • 采用技术PID算法
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    本研究探讨了一种结合前馈补偿技术优化传统PID控制器性能的方法。通过引入预测机制,该算法能有效提升系统响应速度及稳定性,减少超调和调节时间,在复杂工业过程控制系统中展现出了显著优势。 基于前馈补偿的PID控制算法可以显著提升系统的跟踪性能。当闭环系统为连续系统时,如果使前馈环节与闭环系统传递函数之积等于1,则能够实现这一效果。
  • 伺服回路与调整.pdf
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    本文探讨了伺服系统中应用前馈补偿技术的方法及其在控制系统性能优化中的作用,详细介绍了前馈补偿的原理、实现方法及参数调整策略。 伺服回路前馈补偿控制是运动控制系统中的重要优化策略之一,旨在提升系统的响应速度和跟踪性能。在工业应用领域里,传统的串联式控制结构通常包含位置、速度以及电流等多级闭环反馈系统。然而,这种传统方法依赖于专家的经验来设定各环的增益参数,这不仅耗时而且难以达到最优效果。 论文《伺服回路前馈补偿控制及调整》提出了一种PDFF(伪微分反馈与前馈增益结合)速度控制器和修正型前馈控制器的设计方案。PDFF控制器通过融合伪微分反馈技术和前馈增益,旨在增强速度环的性能,并减少系统的动态延迟和误差。同时,修正型前馈控制器用于进一步提升跟踪精度,在处理重复轨迹任务时表现尤为出色。 论文中还介绍了一种系统性的前馈控制参数调整算法,简化了实际应用中的调校过程,使得在执行重复路径的任务时能够更方便地获取最佳控制效果。这种方法对于提高生产效率和降低调试成本具有重要意义。 实验部分使用了工业技术研究院的智能运动控制系统(IMP)及双轴运动平台进行验证。这种先进的运动控制器卡提供了高精度的定位能力,并且是测试新控制策略的理想选择。通过实际运行,论文中的算法与控制器设计得到了证实,结果显示提出的方案可以显著提高系统的跟踪准确性和动态响应速度。 关键词包括“速度环控制器”、“前馈控制器”以及“参数调整”,这些都是研究的核心内容。该论文对运动控制系统领域的重要贡献在于不仅提供了新的控制策略还给出了具体的调参方法,这为自动化和机械工程师们提供了一份有价值的参考文献。在实际的工业应用中,这种技术和算法能够广泛应用于CNC机床、机器人等需要精密定位与移动控制的应用场景,并有助于提升国内相关技术的竞争水平,缩小国内外差距。
  • (顺)校正又称——自原理第六章:校正装置设计
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    本章节介绍前馈校正的概念及其在控制系统中的应用,重点探讨其作为前馈补偿技术如何改善系统性能。 前馈(顺馈)校正又称作前馈补偿。这种校正方式有两种接法:一种是将校正装置放置在系统给定值之后及主反馈作用点之前的前向通道上;另一种是在可测扰动点与误差测量点之间的位置加入校正装置,以此实现对系统的优化控制。