[發(fā)明專利]一種鍛造液壓機的速度自適應控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210791370.6
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN114859735A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 計鑫;潘高峰;王鑫;高曉勇;楊莎
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市天鍛壓力機有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

1.一種鍛造液壓機的速度自適應控制方法，其特征在于，包括：

S1、在裝備調(diào)試階段，選擇典型速度的分段調(diào)節(jié)，通過離散PID控制算法進行閉環(huán)控制，并確定不同速度段的基礎工作速度PID參數(shù)：、和；

S2、在裝備投產(chǎn)運行階段，根據(jù)不同鍛造液壓機在生產(chǎn)不同材質(zhì)制件時的抗力，同一個制件的不同火次的工作速度，進行PID參數(shù)的自動整定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造液壓機的速度自適應控制方法，其特征在于，S2具體為：

步驟一、計算P、I和D參數(shù)；

；

；

；

其中：表示各類模具名稱在不同速度下的P參數(shù)；表示各類模具名稱在不同速度下的遺傳算法計算P參數(shù)；α表示P參數(shù)的自適應項系數(shù)；表示各類模具名稱在不同速度下的I參數(shù)；表示各類模具名稱在不同速度下的遺傳算法計算I參數(shù)；β表示I參數(shù)的自適應項系數(shù)；表示各類模具名稱在不同速度下的D參數(shù)；表示各類模具名稱在不同速度下的遺傳算法計算D參數(shù)；γ表示D參數(shù)的自適應項系數(shù)；

步驟二、對、和進行編碼；

參數(shù)編碼范圍為；

參數(shù)編碼范圍為；

參數(shù)編碼范圍為；

、和用三個長度為10位的二進制編碼串表示，從而組成一個長度為30位的二進制編碼串，中間10位為二進制編碼串，最后10位為二進制編碼串；

步驟三、建立速度控制評價函數(shù)：

；

其中，t1表示峰值時間，t2表示調(diào)節(jié)時間，s表示超調(diào)量，e表示穩(wěn)態(tài)誤差，以上四個參數(shù)為每次鍛造液壓機實時速度相關(guān)的計算值，a表示峰值時間系數(shù)，b表示調(diào)節(jié)時間系數(shù)，c表示超調(diào)量系數(shù)，d表示穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)，以上四個參數(shù)為調(diào)試設置固定值；

步驟四、在裝備的每次工作過程中進行一次遺傳算法的運算，選擇運算采用比例選擇算子，互換運算采用單點互換算子，變異運算采用基本位變異算子，設置遺傳算法的如下參數(shù)：種群大小，終止進化代數(shù)，互換概率般，變異概率；

步驟五、對、和參數(shù)編碼和初始化種群后，根據(jù)鍛造液壓機的工作參數(shù)和速度評價函數(shù)計算每一個體的適應度，如未滿足終止條件則進行遺傳操作更新種群，如滿足終止條件則進行參數(shù)解碼并完成參數(shù)優(yōu)化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛造液壓機的速度自適應控制方法，其特征在于，所述不同材質(zhì)制件包括鈦合金、高溫合金、粉末合金和鋁合金制件。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛造液壓機的速度自適應控制方法，其特征在于，α的范圍是5%～20%，β的范圍是5%～20%，γ的范圍是5%～20%。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛造液壓機的速度自適應控制方法，其特征在于，在步驟四中，遺傳算法的參數(shù)包括：種群大小為60，終止進化代數(shù)為100，互換概率為0.5，變異概率為0.05。

6.一種鍛造液壓機的速度自適應控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

調(diào)試模塊：在裝備調(diào)試階段，選擇典型速度的分段調(diào)節(jié)，通過離散PID控制算法進行閉環(huán)控制，并確定不同速度段的基礎工作速度PID參數(shù)：、和；

運行模塊：在裝備投產(chǎn)運行階段，根據(jù)不同鍛造液壓機在生產(chǎn)不同材質(zhì)制件時的抗力，同一個制件的不同火次的工作速度，進行PID參數(shù)的自動整定。