【摘要】：帶鋼軋制是鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。由于生產(chǎn)環(huán)境和工況復(fù)雜,往往會產(chǎn)生多種擾動影響帶鋼質(zhì)量。其中,軋機主傳動系統(tǒng)的非線性機電振動是亟待解決的問題。針對軋機主傳動單質(zhì)量模型含延時非線性因素,設(shè)計了基于ESO的動態(tài)滑�？刂破�。通過ESO估計系統(tǒng)的狀態(tài)和綜合擾動項,并將綜合擾動項的估計值直接補償?shù)絼討B(tài)滑�？刂破髦�,避免了在系統(tǒng)綜合擾動項的上下界時的估計誤差對控制效果的影響。同時,二階段收斂的特點有效的緩解了滑�？刂破鞯亩墩駟栴}。仿真結(jié)果表明,動態(tài)滑�？刂破髂軌�?qū)⑾到y(tǒng)的響應(yīng)速度有效提高到0.4s左右,動態(tài)速降降低到5%以內(nèi),同時對于參數(shù)攝動具有很強的魯棒性。針對軋機主傳動二質(zhì)量模型含變頻諧波和負載諧波的問題。為了同時消除兩種諧波對機電振動的影響,在原有控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,將自適應(yīng)陷波濾波器級聯(lián)構(gòu)造了多頻率濾波器。通過MATLAB仿真驗證了該濾波器能夠?qū)⒆冾l諧波和負載諧波的干擾強度均降低一倍以上,同時系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的幅度也從1.5rad/s降低到0.2rad/s。與單頻率陷波濾波器相比,該濾波器能夠有效的濾除多個頻率的諧波的影響。針對軋機主傳動二質(zhì)量模型含非線性間隙和黏滑摩擦的問題,設(shè)計了基于ESO的動態(tài)面控制器(DSC)。利用ESO估計系統(tǒng)的狀態(tài)和綜合擾動項,并將綜合擾動項的觀測結(jié)果作為補償輸入到動態(tài)面控制器中。通過設(shè)計DSC的每一步虛擬控制量得到最終的控制律,并利用TD微分器避免了“復(fù)雜性爆炸”問題。仿真結(jié)果表明,DSC控制器能夠有效的解決間隙因素對機電振動的影響,與自抗擾控制方法相比,系統(tǒng)的響應(yīng)時間減小到0.7s左右,同時降低了3.5%的超調(diào)量,為軋機間隙系統(tǒng)的扭振抑制提供了新的思路。
【圖文】：

第 1 章 緒論在的安全隱患，因此需要對扭振抑制問題進行深入研究探討，保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時保障生產(chǎn)安全。1.2 軋機扭振如圖 1 所示，完整的軋機主傳動系統(tǒng)包括電機，傳動軸，減速機構(gòu)和機架軋輥等部分，這些設(shè)備及部件，某些可以等效成只有質(zhì)量的慣性元件，某些可以等效成為只有彈性的彈性元件。通常，軋機主傳動系統(tǒng)被簡化為了彈簧質(zhì)量系統(tǒng)（MasSpring System）。

圖 2 電機啟動時的 TAFFig.2 TAF when motor start up機穩(wěn)定運行時，負載變化較大，尤其是咬鋼和拋鋼時的強烈沖擊，傳發(fā)生扭振：負載的周期性變化會引起強烈的扭振[7]。咬鋼和拋鋼時的負載沖擊極大的改變扭矩放大系數(shù)，，進而引發(fā)扭振軋制過程中，機械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的“共振”也會引起扭振[9]。過研究知道，扭振是一種隨機的、非線性的振動，不僅與傳動系統(tǒng)的藝有關(guān)，還與整個傳動系統(tǒng)中的多種多樣的非線性因素息息相關(guān)[10]題的研究現(xiàn)狀最初研究軋機主傳動系統(tǒng)的扭振問題時，會對系統(tǒng)進行一定的簡化處性模型，對軋機主傳動系統(tǒng)的線性模型進行分析和討論，進而設(shè)計出
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG333

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 時培明;夏克偉;劉彬;侯東曉;;多自由度軋機傳動系統(tǒng)非線性非主共振扭振特性[J];振動與沖擊;2015年12期

2 吳炳勝;張帥;;冷連軋機主傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動分析[J];鍛壓技術(shù);2015年05期

3 沈大良;劉斌;王英睿;;軋機傳動系統(tǒng)扭振研究[J];軋鋼;2014年06期

4 楊萍萍;馬亮;張瑞成;;軋機主傳動非線性延時系統(tǒng)的自抗擾控制[J];煤礦機械;2014年10期

5 鄭紅梅;彭迪;;軋機主傳動系統(tǒng)強非線性扭振研究[J];機械設(shè)計與制造;2014年07期

6 崔桂梅;趙繼威;;基于矢量控制和干擾前饋補償?shù)耐诫姍C扭振控制[J];控制工程;2014年03期

7 陳威;吳益飛;杜仁慧;吳曉蓓;;雙電機同步驅(qū)動伺服系統(tǒng)的魯棒動態(tài)面控制[J];信息與控制;2013年05期

8 高崇一;杜國君;張忠健;;考慮多間隙影響的軋機主傳動系統(tǒng)扭振分析[J];機械工程學(xué)報;2014年03期

9 王首斌;王新民;姚從潮;謝蓉;;基于狀態(tài)觀測器的高超音速飛行器動態(tài)面反步控制[J];航天控制;2012年06期

10 時培明;夏克偉;劉彬;蔣金水;;含間隙多自由度軋機傳動系統(tǒng)非線性扭振動力特性[J];機械工程學(xué)報;2012年17期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張義方;多源諧波誘發(fā)CSP軋機主傳動耦合振動研究[D];北京科技大學(xué);2015年

2 孫國法;非線性系統(tǒng)動態(tài)面控制及其在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];北京理工大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 楊蔚海;板帶軋機主傳動非線性系統(tǒng)扭振控制研究[D];華北理工大學(xué);2017年

2 徐運華;軋機主傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動分岔控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 趙杰;動態(tài)面和逆推法在船舶航向控制中的應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2012年

4 黃石;天鐵軋機軸系扭振特性及抑制方法的研究[D];重慶大學(xué);2008年

本文編號：2642116