[發明專利]一種基于Fuzzy-PID的連鑄結晶器液位控制方法

無效

• 申請號: 200910149569.3
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101596582A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 朱苗勇;孟祥寧;張會祥
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁 焱

1、一種基于Fuzzy-PID的連鑄結晶器液位控制方法，其特征在于，該控制方法在計算機和PLC的控制下，使用自整定參數PID控制和模糊控制混合控制結晶器液位，并加入了塞棒結瘤與結瘤脫落補償模塊、流量偏差補償模塊、機械死區補償模塊及鑄坯鼓肚補償模塊；其控制過程的具體步驟如下：

步驟一：數據的采集

設定初始液位y₀，通過液位傳感器、液位測量裝置采集液位y₁和y₂，其中，y₁、y₂為不同時間的液位；

步驟二：信號的輸入及處理

將采集的數據y₁和y₂輸入到PLC中，采用自整定參數PID控制和模糊控制混合控制處理信號，利用模糊控制對自調整參數PID控制中的參數進行在線修正；并通過塞棒結瘤與結瘤脫落補償模塊、流量偏差補償模塊、機械死區補償模塊及鑄坯鼓肚補償模塊進行塞棒結瘤與結瘤脫落補償、流量偏差補償、機械死區補償及鑄坯鼓肚補償；

步驟三：信號的輸出

PLC的輸出為u(k)＝u₁(k)，PLC通過塞棒控制器控制塞棒的位置，從而控制結晶器液位，式中u(k)為最終輸出的系統控制信號，u₁(k)為PID控制器的輸出。

2、根據權利要求1所述的一種基于Fuzzy-PID的連鑄結晶器液位控制方法，其特征在于步驟二中所述的采用自整定參數PID控制和模糊控制混合控制處理信號的具體實現過程如下：

(1)通過公式e₁＝y₀-y₁和L＝(y₂-y₁)/(t₂-t₁)計算液位偏差e₁和液位偏差變化率L，其中t₂、t₁表示采集液位數據時對應的時間，用自整定參數PID控制檢測液位偏差e₁和液位偏差變化率L；

(2)通過模糊控制器的輸出(K_P，K_i)＝Fuzzy(e₁，L)對自整定參數PID控制器的輸出u1(k)=KP×e(k)+KiΣke(j)]]>中的K_P、K_i進行在線修正，當控制系統在液位標準設定值范圍內時，模糊控制器輸出為零，此時僅有自整定參數PID控制模塊工作，從而實現混合控制；其中K_P為影響系統響應速度和精度的比例系數；K_i為影響系統穩態精度的積分作用系數；e為檢測信號；i、k和j為序列號。