[发明专利]连续输出定位控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有连续输出能力设备的定位控制方法，尤其适用于冶金工厂的应用。

背景技术

在冶金工厂中广泛存在设备的定位控制要求。如入口钢卷小车的钢卷高度升高至开卷机中心高度的控制，钢卷插入开卷机时的宽度定位控制等。这里用来进行定位控制的执行机构为连续可调的比例阀或调速电机，它们在二个移动方向上都可无级连续调节。连续输出定位控制过程如图1所示，开始时设备处于A点，要求设备定位至目标位置O点。一开始设备以最高允许的加速度A_MAX升至最高允许速度V_MAX，然后快速关闭，至C点时，速度开始减小并取V_CD，至D点时位置偏差距离值为DS₁，速度继续减小并取V_DE，至E点时切换成最小速度值V_MIN，至F点时，此时位置偏差距离值为DS_OFF，切断速度输出，设备在惯性作用下继续移动，至G点停止移动。其中DS_OK是由工艺确定的定位精度要求值。从图中可知，为了使设备尽量定位在O点，在切断速度输出时的位置偏差距离值DS_OFF应与设备惯性的移动距离相一致。从图中也可知，在8个参数中，3个控制参数A_MAX、V_MAX和DS_OK是由设备和工艺控制要求所决定的固定值，其它5个参数V_MIN、V_CD、V_DE、DS₁和DS_OFF的选择决定了本定位控制的精度和定位控制完成所需的时间。

在冶金工厂中，对于这些具有无级连续调节输出的定位控制功能，其控制精度取决于这5个控制参数的正确选择，而控制参数却取决于设备的机械常数和控制特性，如磨擦阻力，总的惯量等，很难从理论上推导出来。由于在传统的定位控制中没有控制参数自动识别功能，所以在现场调试时为了获得设备机械相关的这些参数，要由有丰富工程经验的技术人员进行调试，通过使用控制参数尝试的办法，经大量试运转，花费大量的时间后，才能摸索到较正确的控制参数。其调试效果的好坏取决于调试人员的经验和对被控对象的熟悉程度。

另外，由于没有自适应控制功能，当设备参数变化时，如磨擦阻力或惯量变化时，不能随之调整控制参数，不能使系统一直处于最佳控制状态。

还有当机械存在泄漏等导致位置漂移时，则一旦其位置偏差超过允许值时，会导致最终定位功能的失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连续输出定位控制的方法，能提高定位控制精度和减少总的定位所需时间，并具有控制参数自动识别的功能、定位控制的自适应功能及定位控制跟随功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续输出定位控制的方法，包括如下步骤：一开始设备以允许的最大加速度A_MAX升至最高允许速度V_MAX，然后快速关闭，至C点时，提供一种新的速度算法，计算速度值：设备以V_CD继续减速，至D点时，位置偏差距离值为DS₁时，计算速度值：设备以V_DE继续减速，至E点时切换成最小速度V_MIN，至F点时，此时位置偏差距离值为DS_OFF，切断速度输出，设备在惯性作用下继续移动，至G点停止移动。新的速度曲线的算法具有定位控制精度高且达到目标位置的动作时间最短。