【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(huì)產(chǎn)生多種擾動(dòng)影響帶鋼質(zhì)量。其中,軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性機(jī)電振動(dòng)是亟待解決的問(wèn)題。針對(duì)軋機(jī)主傳動(dòng)單質(zhì)量模型含延時(shí)非線性因素,設(shè)計(jì)了基于ESO的動(dòng)態(tài)滑�？刂破�。通過(guò)ESO估計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)和綜合擾動(dòng)項(xiàng),并將綜合擾動(dòng)項(xiàng)的估計(jì)值直接補(bǔ)償?shù)絼?dòng)態(tài)滑�？刂破髦�,避免了在系統(tǒng)綜合擾動(dòng)項(xiàng)的上下界時(shí)的估計(jì)誤差對(duì)控制效果的影響。同時(shí),二階段收斂的特點(diǎn)有效的緩解了滑模控制器的抖振問(wèn)題。仿真結(jié)果表明,動(dòng)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(dòng)態(tài)速降降低到5%以內(nèi),同時(shí)對(duì)于參數(shù)攝動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性。針對(duì)軋機(jī)主傳動(dòng)二質(zhì)量模型含變頻諧波和負(fù)載諧波的問(wèn)題。為了同時(shí)消除兩種諧波對(duì)機(jī)電振動(dòng)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(jí)聯(lián)構(gòu)造了多頻率濾波器。通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證了該濾波器能夠?qū)⒆冾l諧波和負(fù)載諧波的干擾強(qiáng)度均降低一倍以上,同時(shí)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)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(gè)頻率的諧波的影響。針對(duì)軋機(jī)主傳動(dòng)二質(zhì)量模型含非線性間隙和黏滑摩擦的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于ESO的動(dòng)態(tài)面控制器(DSC)。利用ESO估計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)和綜合擾動(dòng)項(xiàng),并將綜合擾動(dòng)項(xiàng)的觀測(cè)結(jié)果作為補(bǔ)償輸入到動(dòng)態(tài)面控制器中。通過(guò)設(shè)計(jì)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(wèn)題。仿真結(jié)果表明,DSC控制器能夠有效的解決間隙因素對(duì)機(jī)電振動(dòng)的影響,與自抗擾控制方法相比,系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間減小到0.7s左右,同時(shí)降低了3.5%的超調(diào)量,為軋機(jī)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(duì)扭振抑制問(wèn)題進(jìn)行深入研究探討，保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)保障生產(chǎn)安全。1.2 軋機(jī)扭振如圖 1 所示，完整的軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)，傳動(dòng)軸，減速機(jī)構(gòu)和機(jī)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(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)被簡(jiǎn)化為了彈簧質(zhì)量系統(tǒng)（MasSpring System）。

圖 2 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的 TAFFig.2 TAF when motor start up機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，負(fù)載變化較大，尤其是咬鋼和拋鋼時(shí)的強(qiáng)烈沖擊，傳發(fā)生扭振：負(fù)載的周期性變化會(huì)引起強(qiáng)烈的扭振[7]。咬鋼和拋鋼時(shí)的負(fù)載沖擊極大的改變扭矩放大系數(shù)，，進(jìn)而引發(fā)扭振軋制過(guò)程中，機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的“共振”也會(huì)引起扭振[9]。過(guò)研究知道，扭振是一種隨機(jī)的、非線性的振動(dòng)，不僅與傳動(dòng)系統(tǒng)的藝有關(guān)，還與整個(gè)傳動(dòng)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(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振問(wèn)題時(shí)，會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化處性模型，對(duì)軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的線性模型進(jìn)行分析和討論，進(jìn)而設(shè)計(jì)出
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642116