CN103640250B - 叶片矫形机床及其控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种叶片矫形机床，包括床身、床头、尾座、龙门架、液压头，所述床头为A旋转轴，用于夹持叶片的一端，为校正扭曲变形提供旋扭力矩，所述尾座位于床身上，与床头相对，可在床身上前后滑动，用于夹持叶片的另一端，使其固定在床身上，调整尾座前后位置，可夹持不同长度的叶片，A轴旋转，可矫正扭曲变形；所述液压头为Z升降移动轴，为校正扭曲变形提供向下的压力；所述液压头通过滑轨布置在龙门架上，配有Y左右移动轴，用于调整液压头在叶片宽度方向的位置；所述龙门架与床身导轨配合，配有X前后移动轴，用于调整液压头在叶片长度方向的位置；Y轴、X轴联动，可找准液压头在叶片上的着力点，Z轴下移，可矫正弯曲变形。该机床的控制系统采用PID控制法，最多3个来回即可将变形量矫正到符合要求，大幅度提高了叶片矫形效率。

Description

叶片矫形机床及其控制系统和方法

技术领域：

本发明属于叶片制造技术领域，涉及一种叶片矫形机床及其控制系统和方法，用于校正叶片的弯曲变形和扭曲变形。

背景技术：

在汽轮机制造行业，叶片是技术难度最大、加工批量最大的工件，汽轮机的制造周期往往取决于叶片的加工效率。

叶片加工过程中很容易由于内部能量的释放使应力降低而产生弯曲变形和扭曲变形，需要矫形。

目前，叶片矫形是人工手动方式，全凭工人师傅的经验，通常要多次来回校正，才能将变形量校正到允许的范围内，对一些大型叶片，例如核电汽轮机末级叶片，其气道最长为72英寸（1.83m），毛坯重达半吨以上，变形量会较大，来回校正次数高达十几次。

人工手动矫形对工人的个人技能要求高，劳动强度大，矫形效率非常低，且只能进行弯曲校正，不能进行扭曲校正，成为汽轮机制造行业亟待解决的问题。

发明内容：

为解决上述问题，本发明提供一种叶片矫形机床及其控制系统和方法，不仅可矫正弯曲变形，也可矫正扭曲变形，校正来回次减少，有效地提高叶片矫形的效率。

本发明的技术方案是：

一种叶片矫形机床，包括床身、床头、尾座、龙门架、液压头，所述床头为A旋转轴，用于夹持叶片的一端，为校正扭曲变形提供旋扭力矩，所述尾座位于床身上，与床头相对，可在床身上前后滑动，用于夹持叶片的另一端，使其固定在床身上，调整尾座前后位置，可夹持不同长度的叶片，A轴旋转，可矫正扭曲变形；所述液压头为Z升降移动轴，为校正弯曲变形提供向下的压力；所述液压头通过滑轨布置在龙门架上，配有Y左右移动轴，用于调整液压头在叶片宽度方向的位置；所述龙门架与床身导轨配合，配有X前后移动轴，用于调整液压头在叶片长度方向的位置；Y轴、X轴联动，可找准液压头在叶片上的着力点，Z轴下移，可矫正弯曲变形。

所述A旋转轴的驱动器是液压马达。

所述Z升降移动轴的驱动器是液压缸。

所述X前后移动轴、Y左右移动轴的驱动器是电动机。

上述叶片矫形机床的控制系统，包括PLC主控器、叶片弯曲校正控制模块、叶片扭曲校正控制模块、测量装置、显示装置、操作面板；所述叶片弯曲校正控制模块包括液压头左右移动控制子模块、液压头前后移动控制子模块、液压头升降移动控制子模块；所述液压头左右移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置检测到的液压头左右方向上的位置信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与左右方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，作用于X轴电机的变频器，控制X轴电机的转向和转速，直至液压头移动到设定值所对应位置；所述液压头前后移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置检测到的液压头前后方向上的位置信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与前后方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，作用于Y轴电机的变频器，控制Y轴电机的转向和转速，直至液压头移动到设定值所对应位置；X轴电机、Y轴电机联动，找准液压头在叶片上的着力点；所述液压头升降移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置检测到的液压头上下方向上的位置信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与上下方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，经放大器放大，作用于Z轴执行器，该Z轴执行器是液压缸，其活塞伸缩，控制液压头升降，当液压头移动到设定值所对应位置时，液压缸发出反馈信号，PLC主控器停发控制信号，液压头保持在当前位置；所述叶片扭曲校正控制模块的工作步骤是：将测量装置检测到的叶片扭曲角度值信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与扭曲角度设定值进行比较运算，输出控制信号，经放大器放大，作用于A轴执行器，该A轴执行器是液压马达，当扭曲角度误差值是正值时，液压马达反转，带动叶片反向扭转，使扭曲角度变小，当扭曲角度误差值是负值时，液压马达正转，带动叶片正向扭转，使扭曲角度变大，当扭曲角度达到设定值时，液压马达发出反馈信号，PLC主控器停发控制信号，叶片保持在当前状态。

上述控制系统的控制方法，采用PID控制法，按下式对PID运算进行离散化处理，得增量型PID；

Δu(k)＝k_P[e(k)-e(k-1)]+k_Ie(k)+k_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]………式4.1

其中：e(k)：当前测量误差，等于设定值减当前实测值；

e(k-1)：上一次误差值；

e(k-2)：再上一次误差值；

k_P：比例系数；

k_I：积分系数；

k_D：微分系数；

Δu(k)：PID计算增量输出

择一采用上述增量型PID、位置型PID。

按下式对PID运算进行离散化处理，得位置型PID：

$u\left(k\right)=k_P\·e\left(k\right)+k_I\underset{j=0}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}e\left(j\right)+k_D(e\left(k\right)-e(k-1))$ ……………………………式4.2

其中：e(k)：当前测量误差，等于设定值减当前实测值；

e(k-1)：上一次误差值；

k_P：比例系数；

k_I：积分系数；

k_D：微分系数；

u(k)：PID计算结果；

择一采用上述增量型PID、位置型PID。

优选增量式PID控制法，用下式可将增量式PID转换为位置型PID；

u(k)＝u(k-1)+Δu(k)……………………………………………………式4.3

其中：Δu(k)：增量型PID计算结果；

u(k)：PID计算结果；

u(k-1)：以前的PID输出；

按下表整定PID参数：

本发明的有益效果：

采用本发明的技术手段，不仅可矫正弯曲变形，也可矫正扭曲变形，校正来回次数最多不超过三次，大幅度提高了叶片矫形的效率。

附图说明：

图1是本发明的叶片矫形机结构示意图

图2是叶片矫形机控制系统的拓扑结构图

图3是叶片校弯状态图

图4是叶片校扭状态图

图5是Z轴工作流程图

图6是A轴工作流程图

图7是Z轴控制结构框图

图8是A轴控制结构框图

图9是Z轴PID算法实现流程图。

具体实施方式：

参见图1，本叶片矫形机床，包括床身110、床头120、尾座130、龙门架140、液压头150，所述床头120为A旋转轴，用于夹持叶片的一端，为校正扭曲变形提供旋扭力矩，所述尾座130位于床身110上，与床头120相对，可在床身110上前后滑动，用于夹持叶片的另一端，使其固定在床身110上，调整尾座130前后位置，可夹持不同长度的叶片，A轴旋转，可矫正扭曲变形；所述液压头150为Z升降移动轴，为校正弯曲变形提供向下的压力；所述液压头通过滑轨160布置在龙门架140上，配有Y左右移动轴170，用于调整液压头150在叶片宽度方向的位置；所述龙门架140与床身导轨180配合，配有X前后移动轴190，用于调整液压头在叶片长度方向的位置；Y轴170、X轴190联动，可找准液压头150在叶片上的着力点，Z轴150下移，可矫正弯曲变形。所述A旋转轴的驱动器是液压马达，所述Z升降移动轴的驱动器是液压缸，所述X前后移动轴、Y左右移动轴的驱动器是电动机。

叶片由于应力释放而产生弯曲形变和扭转形变，这样便不能满足汽轮机制造后期过程中叶片的装配工艺，甚至会影响到汽轮机的运行效率，故需要进行校形工艺对叶片进行校形。对于弯曲变形采用反弯校正，扭曲变形采用反扭校正，而弯扭变形则进行弯曲和扭曲分步校正。

图3是叶片校弯状态示意图，从图中我们可以看出，我们需要一个垂直向下并且力量足够的外部作用力使叶片的特定部位向下产生一定的弯曲形变，并且在外力撤销以后能让叶片始终保持形变状态。在叶片校弯之前，先通过专业量具测出具体的弯曲程度，然后每进行一次校弯过程，便通过专业测量工具检测一次形变状态，在经过一次和多次校正后达到预计的弯曲形变要求，这便是叶片的校弯工艺。

图4是叶片校扭状态示意图，从图中我们可以看出，将叶片的一端夹紧，另外一端通过工装固定在旋转动力轴上，然后驱动动力轴旋转产生足够的扭力让叶片在回转方向上产生一定的扭曲形变，同时当旋转动力消失后能够始终保持形变状态。在叶片校扭之前，先通过专业量具测出具体的扭曲程度，且每进行一次校扭，便通过专业测量工具检测一次扭曲形变状态，在经过一次和多次校正后达到预计的扭曲形变要求，这便是叶片的校扭工艺。

参见图2，叶片矫形机床的控制系统包括PLC主控器1、叶片弯曲校正控制模块2、叶片扭曲校正控制模块3、测量装置6、显示装置4、操作面板5。

所述测量装置6用于检测叶片弯曲、扭曲变形量，以及机床各运动轴的位置状态参数值。

所述显示装置4、操作面板5作为人机对话界面，用于输入叶片、机床参数值以及矫正参数设定值。

所述叶片弯曲校正控制模块2包括液压头左右移动控制子模块2-1、液压头前后移动控制子模块2-2、液压头升降移动控制子模块2-3；所述液压头左右移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置6检测到的液压头左右方向上的位置信号送入PLC主控器1，由PLC主控器1将其与左右方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，作用于X轴电机的变频器2-1-1，控制X轴电机2-1-2的转向和转速，直至液压头移动到设定值所对应位置；所述液压头前后移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置6检测到的液压头前后方向上的位置信号送入PLC主控器1，由PLC主控器1将其与前后方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，作用于Y轴电机的变频器2-2-1，控制Y轴电机2-2-2的转向和转速，直至液压头移动到设定值所对应位置；X轴电机2-1-1、Y轴电机2-2-1联动，找准液压头在叶片上的着力点；所述液压头升降移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置6检测到的液压头上下方向上的位置信号送入PLC主控器1，由PLC主控器其与上下方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，经放大器2-3-1放大，作用于Z轴执行器2-3-2，该Z轴执行器2-3-2是液压缸，其活塞伸缩，控制液压头升降，当液压头移动到设定值所对应位置时，液压缸发出反馈信号，PLC主控器停发控制信号，液压头保持在当前位置；保持几分钟，使叶片发生塑性变形，然后液压缸泄压，让叶片恢复自由状态，再次测量叶片弯曲变形量，从新整定设定值，重复上述操作。

所述叶片扭曲校正控制模块的工作步骤是：将测量装置6检测到的叶片扭曲角度值信号送入PLC主控器1，由PLC主控器1将其与扭曲角度设定值进行比较运算，输出控制信号，经放大器3-1放大，作用于A轴执行器3-2，该A轴执行器是液压马达，当扭曲角度误差值是正值时，液压马达反转，带动叶片反向扭转，使扭曲角度变小，当扭曲角度误差值是负值时，液压马达正转，带动叶片正向扭转，使扭曲角度变大，当扭曲角度达到设定值时，液压马达发出反馈信号，PLC主控器停发控制信号，叶片保持在当前状态，保持几分钟，使叶片发生塑性变形，然后液压马达泄压，让叶片恢复自由状态，再次测量叶片扭曲变形量，从新整定设定值，重复上述操作。

上述弯曲、扭曲矫正设定值凭操作员的经验确定，熟练操作员能较好地把握矫枉过正量，比较准确地整定设定值，最多3各来回即可矫正合格，变形量小的，一次即可矫正合格。

弯曲矫形轴（Z轴）由电液比例阀控制油缸驱动。模拟量模块采集油缸内置位移传感器的位置信号，并能不失真地传输给控制单元计算。控制单元采用合适的数学模型计算后输出目标参数给相应地电液比例阀。这个过程中，弯曲矫形轴能精确且快速地定位，控制单元程序采用合适的计算模型并能合理地处理各路模拟量信号。信号模块采集矫形量传感器的信号，控制单元经过计算显示在人机界面。其运行流程框图如图5所示。

扭转校正轴（A轴）用绝对值旋转编码器作为位置直接反馈，用接口模块采集绝对值编码器信号。目标位置值在控制单元内部计算后由模拟量模块输出，并控制相应电液比例阀从而实现精确分度定位。并且在液压站有由变频电机提供的具有较宽压力调节范围的系统压力供电液比例阀采用。以上措施能使用液压驱动的扭转轴实现位置闭环控制功能，从而保证扭转轴能快速地实现高精度的分度。其运行流程框图如图6所示。

在Z/A轴运动控制分为手动方式和自动方式，其中手动方式控制原理比较简单，即通过启动和停止按钮实现轴的运动，并通过的调节电位器阻来控制轴的移动速度，此方式主要用于加工前的粗定位。自动方式是Z/A轴运动的主要控制方式，也是本系统的设计重点，该方式主要用于实现校形过程中的精确定位，下面将重点阐述自动运行方式的控制方法。

叶片校形运动的控制规律分析

在叶片校形分为校弯和校扭两个动作，这两个校形动作均由液压系统完成，其中校弯由液压缸对变形的叶片进行反向压弯以实现校正，校扭由液压马达对叶片进行与变形方向相反的扭转，实现扭转校正。在进行校形前，首先测量变形叶片的弯曲变形和扭转变形的变形量，然后根据叶片材料、尺寸等机械性能确定校形时的液压缸和液压马达的动作量。在校形过程中如果液压缸和液压马达的动作量不够或过量都会导致叶片校形达不到质量要求，因此对液压缸和液压马达进行准确的位置控制是本设备控制的关键点。

PID控制

在实际的叶片校形过程中，理想的动作过程如下：

(1)、Z轴的动作机构是液压缸，需要系统根据液压缸实际位置与设定位置的误差值来控制伺服比例阀的开度，从而调节液压缸的速度。当误差值大时，比例阀的开度小，流进液压缸的液体的流量大，液压缸快速运动；当液压缸趋近设定位置时，误差值减少，伺服比例的开度增大，流过液压缸的液压油的流量减少，液压缸速度减慢；当液压缸达到设定位置时，误差值为零，比例阀关闭，液压缸停止运动，维持当前位置。在控制过程中当液体体积因压力改变而变化而导致位置偏差时，误差值不为零，系统能自行调整比例阀开度，使液压缸的位置回到设定位置。

(2)、A轴采用液压伺服马达，理想的控制过程与Z轴液压缸相同。

在工程实践中，PID是自动控制系统中最常见的控制方法，他是根据系统的误差，通过比例、微分、积分运算确定系统输出。其中比例运算将误差按一定比例放大输出，当误差大时输出量就大，从而纠正系统输出，但是只采用比例控制时，系统存在稳态误差；积分是对误差的累积，只要系统的给定值与实际值之间存在误差，积分的作用就是不断的累积误差，改变输出，直到误差为消除为止；微分是对误差的变化规律进行预判，从而使控制系统提前做出响应，防止进入不稳定状态，起到稳定系统的作用。

PID特别适合于被控对象的数学模型不能精确建立的控制系统。在本设备中，由于液压系统的液压油体积随压力、温度等因素改变和存在动作滞后的问题，因此很难建立准确的数学模型。

根据叶片校形控制的需要，控制系统采用了PID控制方式，但是这种控制方式如果控制参数设计不当回导致系统超调和振荡问题，从而对叶片带来负面作用，因此必须通过合理选择控制参数和限幅等方法消除振荡并把超调控制在允许范围内或者实现无超调控制。

Z/A轴控制环结构

本系统采用西门子S7-300PLC控制系统，在系统中，Z轴的位置控制环的结构如图7所示。

在图7中，给定值由系统的人机界面输入，该数据根据校正的需要确定，比例阀用于控制流入液压缸的液压油流量，缸是执行元件，位移传感器与液压缸联动，用于测量液压缸的位移。由于位移传感器是模拟量输出，因此PLC中配置了A/D转换模块用于将位置信息转换为数字信号，经过换算后得到液压缸位置值。比例阀的开度由0-10V模拟量电压控制，其开度与该模拟量电压成正比，控制系统将给定位置值减位置反馈值得到位置误差值，将该误差值经过PID运算后再将结果转换为模拟量电压信号输出到比例阀，控制其开度，从而实现对液压缸的控制。

A轴是旋转轴，其控制系统框图如图8所示，其中的检测元件采用编码器，该编码器与液压马达同轴安装，编码器转动角度就等于液压马达转动角度，同时也等于被校形的叶片的转动扭转角度。由于脉冲编码器输出的是脉冲编码，因此PLC使用专用编码器模块对编码器信号进行处理，然后换算为角度值。

Z/A轴位置控制PID程序实现方法

通过A轴和Z轴的控制系通过结构框图可以看出，系统的PID控制算法要由PLC编程实现，由于PLC是数字控制系统，因此要对PID运算进行离散化处理，经过离散化处理的增量型PID和位置型PID的运算公式4.1和公式4.2所示。

Δu(k)＝k_P[e(k)-e(k-1)]+k_Ie(k)+k_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]………式4.1

其中：e(k)：当前测量误差，等于设定值减当前实测值；

e(k-1)：上一次误差值；

e(k-2)：再上一次误差值；

k_P：比例系数；

k_I：积分系数；

k_D：微分系数；

Δu(k)：PID计算增量输出

$u\left(k\right)=k_P\·e\left(k\right)+k_I\underset{j=0}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}e\left(j\right)+k_D(e\left(k\right)-e(k-1))$ ……………………………式4.2

其中：e(k)：当前测量误差，等于设定值减当前实测值；

e(k-1)：上一次误差值；

k_P：比例系数；

k_I：积分系数；

k_D：微分系数；

u(k)：PID计算结果

增量式PID的结果是输出的增量，位置型PID输出的是直接结果，通过公式4.3可以将增量式PID转换为位置型PID，考虑到编程的方便，本系统采用增量型PID算法。

u(k)＝u(k-1)+Δu(k)……………………………………………………式4.3

其中：Δu(k)：增量型PID计算结果；

u(k)：PID计算结果；

u(k-1)：以前的PID输出；

Z轴的PID控制程序流程图如图9所示。

程序中通过A/D转换读取位置传感器的数据，然后转换为液压缸的位置值，将设定值rk减去测量mk就是当前的误差值e(k)，上一次的误差值成为e(k-1)，再上一次的误差值为e(k-2)。因为控制系统是按顺序逐条执行程序，因此为防止数据丢失应先将上次的e(k)、e(k-1)和u(k)先进行保存。PID运算结果为输出的增量，因此要将该增量叠加在上一次的计算结果上。

由于液压回路比例阀安装在分流回路，因此其开度和输出量是反比关系，程序中采用2^N-u(k)作为控制系统的实际输出，其中N为D/A转换器的位数，本系统采用的是12bit的D/A转换模块，其满幅输出对应的数字量是2¹²-1，因此也可以写成4095-u(k)。

程序中PID的运算结果通过D/A转换输出模拟量，本系统采用的是12位数模转换模块，其对用的数字量范围为0-4095，但是PID运算的结果有可能超过4095，如果此时会导致4095-u(k)为负数，而D/A模块不能识别负数，因此会导致控制错误，甚至出现系统失控，可能导致严重后果，因此程序中必须进行限幅处理，当PID计算结果大于4095时将计算结果限定为4095。同理，u(k)的计算值也有可能是负数，如果出现这种情况则将u(k)限制为0。

A轴的控制流程与Z轴流程相同，在此不再叙述。

PID调节的采样时间用系统定时器控制，程序中PID程序由定时器触发，当定时器定时达到设定时间后PID运算执行一次，因此该定时器的时间就是PID调节的采样时间。

4.2.3PID控制参数整定

在控制系统中，需要整定的控制参数有PID采样时间T、比例系数k_P、积分系数k_I、微分系数k_D等四个参数，这四个参数对系统的影响如表1所示。

表1系统PID参数对系统性能的影响

由上表1可以看出，每个参数分别对系统的性能造成影响，在参数之间又互有影响，比如修改PID采样时间则其他三个参数也应作相应的调整，因此合理的整定控制参数是本系统PID控制的关键。

由于在叶片校形过程中液压系统存在非线性因素，同时叶片的形变也存在弹性变形和塑性变形两个阶段，因此要通过建立数学模型计算其控制参数十分困难，即使计算出参数也需要进行较大幅度的现场整定，因此本系统采用工程整定法，根据现场试验情况进行整定，为便于操作，在触摸屏上设计了Z轴和A轴的PID参数整定界面，可以快速地进行参数修改和试验。

通过反复试验调整，优化的控制参数如表2所示。

表2PID参数表

Claims (4)

1.一种叶片矫形机床，包括床身、床头、尾座、龙门架、液压头、控制系统，所述床头为A旋转轴，用于夹持叶片的一端，为校正扭曲变形提供旋扭力矩，所述尾座位于床身上，与床头相对，可在床身上前后滑动，用于夹持叶片的另一端，使其固定在床身上，调整尾座前后位置，可夹持不同长度的叶片，A轴旋转，可矫正扭曲变形；所述液压头为Z升降移动轴，为校正弯曲变形提供向下的压力；所述液压头通过滑轨布置在龙门架上，配有Y左右移动轴，用于调整液压头在叶片宽度方向的位置；所述龙门架与床身导轨配合，配有X前后移动轴，用于调整液压头在叶片长度方向的位置；Y轴、X轴联动，可找准液压头在叶片上的着力点，Z轴下移，可矫正弯曲变形；其特征在于，所述控制系统包括PLC主控器、叶片弯曲校正控制模块、叶片扭曲校正控制模块、测量装置、显示装置、操作面板；所述叶片弯曲校正控制模块包括液压头左右移动控制子模块、液压头前后移动控制子模块、液压头升降移动控制子模块；所述液压头左右移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置检测到的液压头左右方向上的位置信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与左右方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，作用于X轴电机的变频器，控制X轴电机的转向和转速，直至液压头移动到设定值所对应位置；所述液压头前后移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置检测到的液压头前后方向上的位置信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与前后方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，作用于Y轴电机的变频器，控制Y轴电机的转向和转速，直至液压头移动到设定值所对应位置；X轴电机、Y轴电机联动，找准液压头在叶片上的着力点；所述液压头升降移动控制子模块的工作步骤是：将测量装置检测到的液压头上下方向上的位置信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与上下方向位置设定值进行比较运算，输出控制信号，经放大器放大，作用于Z轴执行器，该Z轴执行器是液压缸，其活塞伸缩，控制液压头升降，当液压头移动到设定值所对应位置时，液压缸发出反馈信号，PLC主控器停发控制信号，液压头保持在当前位置；所述叶片扭曲校正控制模块的工作步骤是：将测量装置检测到的叶片扭曲角度值信号送入PLC主控器，由PLC主控器将其与扭曲角度设定值进行比较运算，输出控制信号，经放大器放大，作用于A轴执行器，该A轴执行器是液压马达，当扭曲角度误差值是正值时，液压马达反转，带动叶片反向扭转，使扭曲角度变小，当扭曲角度误差值是负值时，液压马达正转，带动叶片正向扭转，使扭曲角度变大，当扭曲角度达到设定值时，液压马达发出反馈信号，PLC主控器停发控制信号，叶片保持在当前状态。

2.权利要求1所述叶片矫形机床控制系统的控制方法，采用PID控制法；按下式对PID运算进行离散化处理，得增量型PID：

Δu(k)＝k_P[e(k)-e(k-1)]+k_Ie(k)+k_D[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

其中：e(k)：当前测量误差，等于设定值减当前实测值；

e(k-1)：上一次误差值；

e(k-2)：再上一次误差值；

k_P：比例系数；

k_I：积分系数；

k_D：微分系数；

Δu(k)：PID计算增量输出；

按下式对PID运算进行离散化处理，得位置型PID：

$u\left(k\right)=k_P\·e\left(k\right)+k_I\underset{j=0}{\overset{k}{\Σ}}e\left(j\right)+k_D\left(e\right(k)-e(k-1\left)\right)$

其中：e(k)：当前测量误差，等于设定值减当前实测值；

e(k-1)：上一次误差值；

k_P：比例系数；

k_I：积分系数；

k_D：微分系数；

u(k)：PID计算结果；

择一采用上述增量型PID、位置型PID。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，优选增量型PID控制法，用下式可将增量型PID转换为位置型PID：

u(k)＝u(k-1)+Δu(k)

其中：Δu(k)：增量型PID计算结果；

u(k)：PID计算结果；

u(k-1)：以前的PID输出。

4.根据权利要求2或3所述的控制方法，其特征在于，按下表整定PID参数：