变论域模糊PID在无头轧制模拟实验台上的研究

王宏文，吴红星，孟立新，曹泽华

（河北工业大学 控制科学与工程学院，天津 300130）

变论域模糊PID在无头轧制模拟实验台上的研究

王宏文，吴红星，孟立新，曹泽华

（河北工业大学 控制科学与工程学院，天津 300130）

无头轧制技术作为目前轧钢业最为先进的加工方法，对未来我国轧钢业的发展有深远意义。无头轧制系统是强扰动作用下的高阶、非线性、强耦合、时变的机电控制系统，要求后一根钢坯能够快速、准确、稳定地追上前一根钢坯。针对传统PID控制器响应速度慢、稳定性差和常规模糊PID论域不变调节能力差的缺点，将变论域与常规模糊PID结合提出变论域自适应模糊PID控制器，其变论域能够提高模糊推理的精度，模糊控制能够实现PID参数的在线整定。通过仿真和实验表明，其响应速度、稳态精度和抗干扰能力优于传统PID和常规模糊PID，具有一定的推广价值。

无头轧制；多级传动；变论域模糊PID；可编程序控制器

无头轧制技术是目前国际上用于钢材生产线的一种最先进的加工方法［1］，其连续的轧制方式能够极大提高生产效率、减少能源消耗和材料的浪费。其技术核心是在复杂的工况下，后一根钢坯顶部能够快速、准确、稳定地追上前一根钢坯的尾部，并采用闪光对焊的方式焊接一起。控制器的选择对系统非常重要，传统的PID控制器虽然原理简单，但参数整定费时，对时变非线性系统调节能力不足。无头连续轧制系统是强扰动下的高阶、非线性、强耦合、时变的机电控制系统［2］。……