专利名称：基于前馈-模糊pid控制的切纸机控制方法
技术领域：
本发明涉及ー种基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法。
背景技术：
现场圆筒切刀式切纸机的主要结构如图I所示，由退纸辊I、纵向切刀2、第一送纸辊3、第一横向切刀4、第二送纸辊5、第二横向切刀6、导纸辊7、张カ传感器8等组成。工作时首先原纸从退纸辊I上的纸卷出来后，经过纵向切刀2将宽幅纸裁切成满足要求的2条或者几条窄幅纸，然后通过第一送纸辊3向前传送，其中I条纸带直接送到第一横向切刀4，另I条纸带继续向前通过第二送纸辊5送到第二横向切刀6，然后将纸横切成合乎要求的纸张，最后通过传送带送到接纸台打包。纵向切刀的位置可以改变以调整纸带的宽度，它不需要进行速度控制。两送纸辊的速度根据设计的要求进行调节，两横向切刀的速度由切纸长度和送纸速度決定。两横向切刀旋转I周切纸I次，当改变切纸长度或送纸速度，或者两者同时改变吋，切刀的速度必须同时做出相应的改变。因此，对切刀速度的同步控制决定了切纸精度。原切纸机控制系统采用的控制方式为单闭环控制加比值控制，如图2所示，原系统缺点如下I.采用传统的PID调节器，送纸辊线速度V抗扰能力较差，參数修改不方便，不能进行自整定等缺点。2.切刀控制以送纸辊实际速度V作为设定值，采用比值控制。由于外界扰动存在，送纸辊线速度V容易变化，因此切刀控制属于随动控制系统，并且切刀转速n具有一定的滞后性，所以很难保证切长L的精度。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供ー种基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法，它通过前馈控制能够大大抵消外界扰动，获得良好的控制效果。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案ー种基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法，系统初始化后，设定切纸长度和切刀频率，在单闭环控制加比值控制系统控制下，进行切纸，在切纸完成后，停机；I.在原有单闭环控制加比值控制切刀速度的基础上，采用模糊PID控制来对送纸辊速度V进行控制，提高系统的动态响应和稳态特性，即应用模糊控制规则，在PID调节器上加入模糊控制器，该模糊控制器的输入语言变量是误差值E、误差变化率△ E，输出语言变量是PID控制器的比例増益系数KP、积分增益系数K1和微分増益系数Kd，从而对PID调节器进行控制；
2.模糊控制具体计算前面所述误差E、误差变化率A E、比例増益系数Kp、积分增益系数K1和微分增益系数Kd的模糊集为{NB，匪，NS，ZR，PS, PM，PB}，NB表示负大，匪表示负中，NS表示负小，ZR表示零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大,它们的论域为{-6，-5，-4，-3，-2，-1,0,1，2，3，4，5，6}，输入输出语言变量的隶属函数赋值表为a)E、A E、K^KpKd 隶属度赋值表
权利要求
1.一种基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法，系统初始化后，设定切纸长度和切刀频率，在单闭环控制加比值控制系统控制下，进行切纸，在切至完成后，停机；其特征是 在原有单闭环控制加比值控制切刀速度的基础上，采用模糊PID控制来对送纸辊速度V进行控制，以提高系统的动态响应和稳态特性；即应用模糊控制方式，在PID调节器上加入模糊控制器，该模糊控制器的输入语言变量是误差值E、误差变化率△ E，输出语言变量是PID控制器的比例増益系数KP、积分增益系数K1和微分増益系数Kd，从而对PID调节器进行控制； 同时在执行机构后方设置前馈控制器，对张カ传感变送器发出的电压信号Uf进行处理，并与执行机构输出信号一并控制送纸辊电机，解决因负载扰动所引起的送纸辊电机速度V的波动，同时也减小了切刀转速n的波动。
2.如权利要求I所述的基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法，其特征是，所述模糊控制具体计算过程为所述误差E、误差变化率A E、比例増益系数KP、积分增益系数K1和微分增益系数Kd的模糊集为{NB，匪，NS，ZR，PS, PM，PB}，NB表示负大，匪表示负中，NS表示负小，ZR表示零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大，它们的论域为{-6，-5，-4，-3，-2，-1,0,1，2，3，4，5，6}，输入输出语言变量的隶属函数赋值表为
3.如权利要求I所述的基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法，其特征是，所述前馈控制的前馈传递函数为
全文摘要
本发明涉及一种基于前馈-模糊PID控制的切纸机控制方法，系统初始化后，设定切纸长度和切刀频率，在单闭环控制加比值控制系统控制下，进行切纸，在切至完成后，停机；在原有单闭环控制加比值控制切刀速度的基础上，采用模糊PID控制来对送纸辊速度V进行控制，以提高系统的动态响应和稳态特性；即应用模糊控制方式，在PID调节器上加入模糊控制器，该模糊控制器的输入语言变量是误差值E、误差变化率ΔE，输出语言变量是PID控制器的比例增益系数KP、积分增益系数KI和微分增益系数KD，从而对PID调节器进行控制；同时在执行机构后方设置前馈控制器，解决因负载扰动所引起的送纸辊速度V的波动，同时也减小了切刀转速n的波动。
文档编号B26D5/00GK102621882SQ20121009030
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘星萍, 王斌鹏, 邱书波 申请人:山东轻工业学院