畢業(yè)設計 厚度自動控制系統(tǒng)設計

55頁共計18147字


摘要 ：厚度與板形精度是板帶產(chǎn)品的兩大質(zhì)量指標。目前隨著軋制理論、控制理論和人工智能理論的發(fā)展，以及它們在軋制過程中的應用，使得板材產(chǎn)品的厚度精度與板形指標有了很大的提高。
厚度控制是通過測厚儀或傳感器對實際軋出厚度連續(xù)地進行測量，并根據(jù)實測值相比較后的偏差信號，借助于控制回路和裝置或計算機的功能程序，改變壓下位置，張力或軋制速度，把厚度控制在偏差范圍內(nèi)的方法。
影響厚度指標的因素很多，如來料厚度波動，硬度不均，張力不穩(wěn)，速度不穩(wěn)，軋輥偏心，軸承油膜和軋輥尺寸變化，均能使產(chǎn)品的出口厚度產(chǎn)生誤差。為了解決這些問題造成的影響，所采取的控制方法也很多，如前饋，反饋，厚度計，張力，速度，補償軋輥偏心等等的方法。這些措施就是軋制系統(tǒng)中已廣泛采用AGC系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)是利用機架彈塑性曲線進行厚度測量與反饋控制，因此其厚度精度決定于機架的彈性曲線與AGC模型的精度。這種控制方法可以保證板材的厚度均勻，但不能保證絕對厚度精度，所以實際系統(tǒng)往往是幾種控制聯(lián)合使用才能夠滿足需要。
我們此次設計首先從系統(tǒng)的穩(wěn)定性快速性考慮，采用了厚度計AGC，此系統(tǒng)能夠快速粗調(diào)，對于我們控制精度要求無法實現(xiàn)。為了提高軋制精度，我們又加入了由測厚儀組成的反饋系統(tǒng)加以輔助控制，同時還加入了前饋控制系統(tǒng)以消除來料厚度的波動對厚度影響。所以我們實際采用的是厚度計法和由測厚儀組成的反饋，前饋相結(jié)合的復合控制法。
目　　錄

摘　　要 1
Abstract 2
引　　言 1
1 板材厚度控制的基本理論 3
1.1 厚度控制簡介 3
1.1.1 軋機的彈性變形與彈跳方程 3
1.1.2 軋件的塑性變形與塑性方程 4
1.2 厚度變化的原因 5
1.2.1 厚度變化的分析 5
1.2.2影響板帶材厚度波動的因素 6
1.3 厚度自動控制基本形式介紹 7
1.3.1 位置內(nèi)環(huán)和壓力內(nèi)環(huán) 7
1.3.2 測厚儀反饋式AGC 8
1.3.3 前饋AGC 9
1.3.4 厚度計AGC(壓力AGC) 10
2 厚度控制系統(tǒng)的設計 11
2.1 厚度控制系統(tǒng)基本原理 11
2.2 三種AGC系統(tǒng)的設計 12
2.2.1 測厚儀反饋式AGC自動控制系統(tǒng) 12
2.2.2 前饋AGC控制系統(tǒng) 15
2.2.3 厚度計AGC自動控制系統(tǒng) 15
2.3厚度計AGC控制系統(tǒng)中零位調(diào)整死區(qū)的功能 17
3 MATLAB仿真 18
3.1 PID控制器參數(shù)對系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響 18
3.2 厚度控制系統(tǒng)控制器的選取 19
3.3 控制系統(tǒng)的仿真 19
3.3.1 Simulink仿真 19
3.3.2 仿真結(jié)論分析 23
4 系統(tǒng)的單片機控制 24
4.1 硬件設計 24
4.1.1 系統(tǒng)的主板作用 24
4.1.2 處理器的選取 25
4.1.3 EPROM的選型 26
4.1.4 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選型 26
4.1.5 D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選型 27
5 系統(tǒng)的軟件設計 28
5.1 主程序的設計 28
5.2 中斷服務程序 30
5.3 鍵盤顯示程序 33
5.4 8279顯示子程序 35
5.5 PID程序設計 38
結(jié)　　論 44
參 考 文 獻 45
附錄A 單片機最小系統(tǒng)設計圖 46
致　　謝 47

關鍵字：AGC，厚度計，前饋，厚度自動控制，軋制
參 考 文 獻
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