發(fā)布時間：2017-08-16 10:20

  本文關(guān)鍵詞：液壓活套系統(tǒng)建模與魯棒解耦控制

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【摘要】：現(xiàn)代帶鋼熱連軋中的精軋機組要保證恒定活套量以及恒定的小張力軋制。在軋制的過程中,由于存在主傳動系統(tǒng)的動態(tài)咬鋼速降和外部的干擾,難以維持精軋機組中的各機架之間的速度配比關(guān)系,需要設(shè)置活套機構(gòu)來檢測機架間軋件因動態(tài)偏差形成的活套量,對活套量進行吸收,保持恒定的小張力軋制。本文以鞍鋼1700mm熱連軋精軋機組為背景,液壓活套高度與張力系統(tǒng)作為重點研究對象,研究的內(nèi)容和成果如下:首先,針對液壓活套系統(tǒng)的非線性、多約束、強耦合等特點,在工作點附近分別建立了液壓活套耦合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)液壓活套系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程,獲得了液壓活套系統(tǒng)的傳遞函數(shù),將其離散化,并進行解耦控制仿真研究。其次,針對液壓活套耦合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,進行傳統(tǒng)PID解耦控制的探討和仿真研究。仿真出來的圖像結(jié)果證實了其解耦控制效果較好,但抗干擾能力比較差,控制的響應(yīng)時間長。因此,本文提出了魯棒解耦控制算法,并將該算法應(yīng)用到液壓活套高度和張力耦合系統(tǒng)中。先通過小增益原理設(shè)計出魯棒控制器的模型,通過加權(quán)項對控制器參數(shù)的不斷校正和優(yōu)化,得到最優(yōu)的魯棒控制器的模型,從而達到解耦控制的效果。解耦控制的結(jié)果表明,該算法在系統(tǒng)的響應(yīng)速度和抗干擾能力上都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID解耦控制的效果。最后,針對耦合控制系統(tǒng)存在的參數(shù)攝動,該算法使得加權(quán)函數(shù)項的系數(shù)在一定的范圍內(nèi)波動,并作用在液壓活套耦合系統(tǒng)上。解耦的控制效果表明,當(dāng)耦合系統(tǒng)有參數(shù)攝動時,其解耦響應(yīng)速度和抗干擾能力跟魯棒解耦控制時幾乎一樣,解耦控制的效果顯著。
【關(guān)鍵詞】：熱連軋 液壓活套系統(tǒng) 建模 魯棒解耦控制
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG333
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 活套系統(tǒng)的發(fā)展10-15
• 1.2.1 活套支持器在熱連軋中的應(yīng)用10-11
• 1.2.2 活套裝置的類型11
• 1.2.3 活套高度和張力控制系統(tǒng)11-15
• 1.3 多變量解耦控制的發(fā)展15-16
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容16-18
• 2.多變量控制系統(tǒng)18-24
• 2.1 耦合系統(tǒng)的相對增益18-19
• 2.2 傳統(tǒng)的耦合系統(tǒng)19-22
• 2.3 自適應(yīng)解耦控制22-23
• 2.4 智能解耦控制方法23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3.液壓活套系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型24-41
• 3.1 活套生產(chǎn)工藝24-28
• 3.1.1 活套起套階段26-27
• 3.1.2 恒定小張力軋制階段27
• 3.1.3 活套落套階段27-28
• 3.2 液壓活套張力系統(tǒng)建模28-33
• 3.2.1 軋制張力的控制和作用28-29
• 3.2.2 液壓活套張力系統(tǒng)建模29-33
• 3.3 液壓活套高度系統(tǒng)建模33-36
• 3.4 液壓活套系統(tǒng)綜合建模36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4.液壓活套的PID控制41-45
• 4.1 常規(guī)PID控制理論41-42
• 4.2 PID控制器參數(shù)整定概述42-43
• 4.3 液壓活套系統(tǒng)的PID解耦研究43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5. 液壓活套系統(tǒng)的魯棒解耦控制45-64
• 5.1 魯棒控制45-56
• 5.1.1 魯棒控制理論的發(fā)展?fàn)顩r45-47
• 5.1.2 魯棒控制經(jīng)典理論47-56
• 5.2 液壓活套系統(tǒng)魯棒解耦控制器設(shè)計56-63
• 5.2.1 魯棒解耦控制56
• 5.2.2 液壓活套系統(tǒng)魯棒解耦控制器實現(xiàn)56-59
• 5.2.3 液壓活套系統(tǒng)魯棒控制加權(quán)函數(shù)的選擇59-62
• 5.2.4 參數(shù)攝動對液壓活套系統(tǒng)魯棒性的影響62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 6.仿真結(jié)果與分析64-76
• 6.1 仿真研究64
• 6.2 液壓活套高度和張力系統(tǒng)常規(guī)PID解耦控制仿真效果64-67
• 6.3 液壓活套高度與張力系統(tǒng)魯棒解耦控制仿真結(jié)果67-74
• 6.4 仿真結(jié)論74-76
• 7.總結(jié)與展望76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況80-81
• 致謝81-82
• 作者簡介82

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本文編號：682738