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1、板形模糊控制技術(shù)的發(fā)展朱洪濤呂程劉相華王國(guó)棟馬文忠張文學(xué)摘要：簡(jiǎn)要介紹了模糊邏輯在板形控制中的應(yīng)用背景、研究狀況及發(fā)展，探討了板形模糊控制的策略，為提高板形控制精度提供了新的方案。關(guān)鍵詞：模糊邏輯；板形控制；新方案DevelopmentoffuzzytechnologyforshapecontrolZHUHong-tao1,LUCheng1,LIUXiang-hua1,WANGGuo-dong1,MAWen-zhong~,ZHANGWen-xue2.(1.StateKeyLab.ofRollingandAutoma
2、tion,NortheasternUniversity,Shenyang110006,China;2.BaoshanIron&Steel(Group)Co.)Abstract:Theapplicationbackground,researchprogressanddevelopmentoffuzzylogicinshapecontrolarebrief?lyintroduced,andtheshapecontrolstrategyisdiscussed.Inordertoimproveprecisionofshap
3、econtrol,anewschemeisputforward.Keywords:fuzzylogic;shapecontrol;newscheme1前言為改善產(chǎn)品質(zhì)量及提高生產(chǎn)率，板形控制口益成為鋼鐵企業(yè)面臨的重要課題。板形受大量非線性因素，如軋轆原始凸度、彎車?yán)チΑ④堉扑俣?、溫度分布及?lái)料缺陷等的影響。而且，軋制過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性使控制中難以考慮所有影響因索，因此板形控制十分復(fù)雜。板形控制通常建立在基于數(shù)學(xué)模型的現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)上，但其具有的復(fù)雜非線性使得難以建立精確的控制模型。當(dāng)模型不能很好完成控制工作時(shí)，操作者
4、必須手丁干預(yù)。操作者的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于板形控制的穩(wěn)定進(jìn)行及精度提高具有重耍意義。隨著知識(shí)處理技術(shù)的發(fā)展，智能控制日益實(shí)用。在智能控制屮，無(wú)論是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還是模糊邏輯都是以實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)和操作者的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。近年來(lái)，模糊邏輯在板形控制中的應(yīng)用研究得到迅猛發(fā)展。2模糊控制的發(fā)展及在板形控制中的導(dǎo)入自1965年L.A.Zadeh提出模糊集合論以來(lái)，逐漸發(fā)展產(chǎn)生了模糊控制這一新型控制理論。1974年，Mamdani首先將模糊控制用于鍋爐和蒸汽機(jī)的控制。此后，模糊控制的發(fā)展主要經(jīng)歷了基本模糊控制、自組織模糊控制和智能模糊控制3個(gè)階段。
5、隨著模糊控制技術(shù)的發(fā)展完善，板形模糊控制的研究口益受到重視。早期研究工作主要集中丁?一些常規(guī)控制方法不能獲得較好控制品質(zhì)的情況，如軋軸噴射冷卻模糊控制特殊形式軋機(jī)（森吉米爾軋機(jī)）的板形控制自1995年以來(lái)，韓國(guó)科學(xué)與技術(shù)高等學(xué)院的Jong-YeobJung等人就普通六銀軋機(jī)的板形控制進(jìn)行了系列、詳細(xì)的研究，探討了利用模糊邏輯進(jìn)行六銀軋機(jī)板形控制的可行性，研究了對(duì)稱板形的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)控制特性。近來(lái)，Jong-YeobJung等已將模糊邏輯應(yīng)用于控制包括非對(duì)稱板形在內(nèi)的任意板形，取得了較大進(jìn)展?創(chuàng)。我國(guó)對(duì)板形模糊控制的研
6、究也進(jìn)行了一定程度的探討，但距國(guó)際先進(jìn)水平尚有一定差距。3模糊邏輯在板形控制中的應(yīng)用3.1六輻軋機(jī)板形模糊控制六銀軋機(jī)銀系由支撐輪、中間銀和工作輪組成。板形控制機(jī)構(gòu)為工作覘及中間轆彎輾。其板形控制系統(tǒng)采用4次多項(xiàng)式來(lái)描述板形:(1)y-XyX--式中，x為經(jīng)過(guò)正規(guī)化后沿板寬方向各點(diǎn)距中心的距離（-lWxWl）；□?入“為板形系數(shù)，可用最小二乘法獲得。為描述板形，引入板形參數(shù)AI?A”非對(duì)稱板形參數(shù)人=-兒-心心（30）;對(duì)稱板形參數(shù)A2二入2+入4、人4二入2/2+入丿4。板形參數(shù)在模糊控制系統(tǒng)中作為輸入量。定義
7、變量lamp和lamm,lamp=A1+A2（W/Sftj）,lamm=-A1+A2（D/S側(cè)）。其中，lamp和lanini被用來(lái)計(jì)算非對(duì)稱板形彎輾加權(quán)因子，也作為輸入變量被引入系統(tǒng)。用對(duì)稱板形參數(shù)A?和心進(jìn)行模糊推理，計(jì)算工作餛和中間餛的彎制（△凡和△叫）?在這種情況下，彎眾力在W/S側(cè)和D/S側(cè)是相等的?但是，控制任意板形時(shí)，僅用△凡和AFi控制具有明顯的缺陷。因此，釆用2級(jí)模糊控制的方式：第1級(jí)用A2和A“十算對(duì)稱彎轆力，第2級(jí)用lamp和lamm計(jì)算W/S側(cè)和D/S側(cè)加權(quán)彎輻力。圖1為對(duì)任意板形的模糊控制
8、算法圖。什箕疔tu力伽"結(jié)4+4,/nmm?■-A；+A?定zp.m"p?im対MSDS?修正療臭力dF/uAF.+(AF.xutp)d幾M=AF.★(Afwxmm)dF.P?AF,?仏F/叩)dFN="：+(AF〃亦t)圖1六輒軋機(jī)任意板形模糊控制算法圖第1級(jí)對(duì)稱板形控制，為提高精度和加速收斂，分粗調(diào)和精調(diào)2種方式。粗調(diào)控制時(shí)，輸入變量采用三角形隸屬度函數(shù)
