本文關(guān)鍵詞：基于負(fù)載觀測(cè)的步進(jìn)梁前饋魯棒復(fù)合運(yùn)動(dòng)控制

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【摘要】：加熱爐是軋鋼廠中的重要熱能設(shè)備,其作用在于對(duì)連鑄鋼坯進(jìn)行加熱,以確保鋼坯達(dá)到軋制所需要的工藝溫度。由于步進(jìn)式加熱爐具有很多的優(yōu)越性,因而逐步取代了傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐,被國(guó)內(nèi)外眾多軋鋼企業(yè)廣泛采用。步進(jìn)梁由固定梁與移動(dòng)梁構(gòu)成,是鋼坯加熱爐的核心部件。移動(dòng)梁由液壓缸驅(qū)動(dòng),以上升、前進(jìn)、下降、后退的順序做矩形運(yùn)動(dòng),使數(shù)百噸重的鋼坯在加熱過程中一步一步地自入爐側(cè)向出爐側(cè)移動(dòng)。考慮到系統(tǒng)總重量非常大,且運(yùn)動(dòng)過程有在等高線處托起、放下鋼坯的的動(dòng)作,因而系統(tǒng)具有非線性、大慣性及階躍負(fù)載擾動(dòng)等特點(diǎn)。同時(shí),實(shí)際生產(chǎn)中存在的一些干擾因素,如油液泄漏,液體粘滯阻力的存在以及油液本身的非線性特性等也會(huì)對(duì)步進(jìn)梁系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)速度既要保證生產(chǎn)的節(jié)奏,又要保證對(duì)鋼坯輕托輕放,以免產(chǎn)生碰撞,損壞移動(dòng)梁和固定梁。所以,步進(jìn)梁運(yùn)動(dòng)速度和位移的準(zhǔn)確控制至關(guān)重要。為了避免系統(tǒng)產(chǎn)生超調(diào)和振蕩,國(guó)內(nèi)的步進(jìn)梁系統(tǒng)大多采用開環(huán)控制的方法。但是開環(huán)控制下很難保證步進(jìn)梁的控制精度,偶爾多步誤差的積累甚至?xí)䦟?dǎo)致不能出鋼而造成停產(chǎn)事故。本文在分析研究步進(jìn)梁系統(tǒng)工作原理及相關(guān)工作參數(shù)的基礎(chǔ)之上,分別建立了步進(jìn)機(jī)構(gòu)、電液比例方向閥和液壓缸三個(gè)部分的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)系統(tǒng)負(fù)載的不確定性,設(shè)計(jì)了前饋-魯棒復(fù)合控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)步進(jìn)梁運(yùn)動(dòng)過程的精確閉環(huán)控制；考慮到鋼坯重量在工程上難以直接測(cè)量的問題,提出了基于兩腔壓差和速度信號(hào)的負(fù)載狀態(tài)觀測(cè)器,實(shí)現(xiàn)了負(fù)載信號(hào)的重構(gòu)。利用Matlab/Simulink進(jìn)行了仿真研究,結(jié)果表明基于負(fù)載觀測(cè)的前饋-魯棒復(fù)合控制控制策略可實(shí)現(xiàn)速度的準(zhǔn)確跟蹤和位移的準(zhǔn)確控制。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG307;TP273

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