一、引言

系統(tǒng)是針對制氧機廠W160型落地鏜床X、Y砸捏、Z3個進(jìn)給最高轉(zhuǎn)速為3000r/min,最低轉(zhuǎn)速≤30r／min的直流電動機,實現(xiàn)靜態(tài)無靜差S=0、調(diào)速范圍D≥1000隙赁；動態(tài)電流超調(diào)量σι／%≤5%垦藏、速度超調(diào)量σn%≤10%無級調(diào)速系統(tǒng)。直流可逆雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,需要兩級PID控制器進(jìn)行調(diào)節(jié),但要實現(xiàn)如此高精度的調(diào)速,單純采用常規(guī)的PID控制器,很難達(dá)到系統(tǒng)的要求伞访。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展,將應(yīng)用最廣泛的PID控制器與具有自學(xué)習(xí)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,已成為智能控制的一個新方向,并在這一方面取得了一些研究成果掂骏。其中由單神經(jīng)元構(gòu)成的PID自適應(yīng)控制器,是將PID控制規(guī)律融進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中,實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID控制規(guī)律的本質(zhì)結(jié)合,共同完成PID白適應(yīng)調(diào)節(jié)。

其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1—1所示,它是由比例厚掷、積分弟灼、微分2個單元組成的一種動態(tài)前向網(wǎng)絡(luò),各層神經(jīng)元個數(shù)、連接方式冒黑、連接權(quán)值是按PID控制規(guī)律的基本原則和已有的經(jīng)驗確定的,能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和快速收斂田绑。文中用PLC實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID自適應(yīng)控制,并應(yīng)用于直流邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速控制系統(tǒng),使系統(tǒng)的控制精度達(dá)到了只有理論上才能實現(xiàn)的無靜差。

二薛闪、PLC控制系統(tǒng)的組成

根據(jù)W160型落地鏜床直流調(diào)速系統(tǒng)動、靜態(tài)性能指標(biāo)的要求,考慮到該設(shè)備的控制設(shè)備俺陋、器件數(shù)量多豁延、對系統(tǒng)運行安全可靠提出的更高要求,采用高可靠性的PLC作為控制核心,以晶閘管為執(zhí)行機構(gòu)的直流調(diào)速控制系統(tǒng),取代原設(shè)備的交流電動機一發(fā)電機一直流電動機龐大的調(diào)速系統(tǒng)。

PLC實現(xiàn)的調(diào)速系統(tǒng)如圖2—1所示降再。系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成,其中PLC實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID自適應(yīng)控制器與邏輯無環(huán)流雙閉環(huán)的控制部分,長劃線一點一點虛線框內(nèi)為(V--M)三相橋式晶閘管一電動機系統(tǒng),GT為V--M系統(tǒng)的晶閘管觸發(fā)電路,它由硬件實現(xiàn)写掖。短劃線虛線框內(nèi)為換向軟開關(guān),由PLC軟件實現(xiàn)。

該系統(tǒng)為速度序峦、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),也就是說PLC對這3個模擬輸入信號分別進(jìn)行速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器相串聯(lián)的兩級PID運算,向晶閘管的觸發(fā)電路給出移相電壓信號侥淤。所以,系統(tǒng)跟隨的快速性及控制精度關(guān)鍵取決于PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計和調(diào)節(jié)精度。采用單神經(jīng)元組成的PID自適應(yīng)控制器,既有傳統(tǒng)PID控制器的優(yōu)點,又有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)記憶功能,并且結(jié)構(gòu)簡單,易于實現(xiàn),所以它更適合于控制系統(tǒng)鳍擎。

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