仪器仪表学报

作者：马 壮，方一鸣，赵晓东，周 健

单位：马 壮,1. 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室，2. 唐山学院河北省智能数据信息处理与控制重点实验室,,方一鸣,1. 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室,,赵晓东,1. 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室,,周 健,1. 燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室,

关键词：连铸结晶器;复合控制;改进的飞蛾火焰优化算法;前馈控制;PID反馈控制

基金：国家自然科学基金(61873226,61803327)、河北省自然科学基金(F2020203018)项目资助

本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移控制系统为研究对象,针对系统工艺控制中要求伺服电机转速单方向、变角速度转动,同时考虑系统控制器参数的选取大多依靠经验等问题,提出了一种基于前馈控制与参数优化的PID反馈控制相结合的复合跟踪控制策略。首先,根据伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统特性,建立了伺服电机输出转速与振动位移之间的近似数学模型。其次,针对伺服电机单方向转动工艺约束条件,确定结晶器振动位移系统以转速补偿作为前馈控制器,保证系统控制器输出大于零.再次,针对振动位移系统控制器参数大多依靠经验选取的问题,提出采用一种改进的飞蛾火焰优化算法优化PID控制器参数的策略,以实现结晶器振动位移高精度跟踪控制。最后,通过仿真与实验验证所提方法的有效性,实验结果表明:优化后的振动位移调整时间缩短了0.3s,振动位移跟踪相对误差减小了1.8%。

来源：2021年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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