.可逆冷帶軋機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、投資少、運(yùn)行成本低等特點(diǎn),適用于不同帶鋼產(chǎn)品規(guī)格的小批量生產(chǎn)。在實(shí)際軋制生產(chǎn)過程中,可逆冷帶軋機(jī)的主軋機(jī)、左右卷取機(jī)和電液伺服系統(tǒng)通過帶鋼撓性連接,所構(gòu)成的冷帶軋機(jī)速度張力及壓下系統(tǒng)具有多變量、非線性、強(qiáng)耦合、不確定和慢時變等特征,并且連同主傳動最大加減速、軋制過程重載荷強(qiáng)干擾等約束條件給軋機(jī)系統(tǒng)的分析與控制提出了新的挑戰(zhàn)。本文聚焦于研究可逆冷帶軋機(jī)速度張力及壓下系統(tǒng)的反步滑模控制問題,主要研究工作如下:首先,結(jié)合冷軋帶鋼的軋制生產(chǎn)工藝,基于胡克定律、冷軋帶鋼的相關(guān)軋制理論、電機(jī)動力學(xué)方程、剛體轉(zhuǎn)動定律、液壓缸力平衡方程等基礎(chǔ)理論知識,推導(dǎo)出可逆冷帶軋機(jī)速度張力及壓下系統(tǒng)的機(jī)理模型。其次,針對具有輸入飽和的主軋機(jī)非對稱缸電液伺服系統(tǒng)的位置跟蹤控制問題,提出一種基于模糊干擾觀測器的自適應(yīng)動態(tài)面反步控制方法。該方法通過構(gòu)造模糊干擾觀測器對系統(tǒng)中由參數(shù)攝動、負(fù)載擾動和超出控制輸入限幅部分構(gòu)成的復(fù)合干擾進(jìn)行了觀測估計(jì),并將輸出的觀測值引入到設(shè)計(jì)的動態(tài)面反步控制器中進(jìn)行補(bǔ)償,有效地增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性能,簡化了系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)過程。再次,針對可逆冷帶軋機(jī)速度張力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)跟蹤控制問題,提出一種基于跟蹤微分器(TD)的反步滑模控制策略。基于反步法分別完成可逆冷帶軋機(jī)速度張力各子系統(tǒng)滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì),有效地提高了系統(tǒng)的協(xié)調(diào)跟蹤控制性能和魯棒穩(wěn)定性;采用TD對虛擬控制律及其導(dǎo)數(shù)進(jìn)行估計(jì),避免了常規(guī)反步中存在的“微分爆炸”問題,優(yōu)化了所設(shè)計(jì)控制器的結(jié)構(gòu)。最后,針對可逆冷帶軋機(jī)速度張力及壓下系統(tǒng)的自適應(yīng)魯棒控制問題,提出一種基于干擾觀測器的分?jǐn)?shù)階反步滑�？刂品椒āＴ摲椒ㄍㄟ^構(gòu)造有限時間收斂觀測器對不確定項(xiàng)進(jìn)行觀測,并將反步控制與分?jǐn)?shù)階滑模相結(jié)合完成可逆冷帶軋機(jī)速度張力及壓下各子系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì);采用粒子群算法對所設(shè)計(jì)控制器的主要參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)整定,充分發(fā)揮了所提方法的控制潛能,提高了控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性能。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG333;TP273
【圖文】：

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文高系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性能，充分發(fā)揮所提算法的控制潛能具有一定的理論意義；對于促進(jìn)多變量耦合系統(tǒng)控制理論的發(fā)展與完善，為類似多變量系統(tǒng)的相關(guān)控制問題提供新的研究思路和解決方案具有一定的學(xué)術(shù)意義。1.2 冷帶軋機(jī)速度張力及壓下控制的研究現(xiàn)狀冷帶軋機(jī)是生產(chǎn)帶鋼產(chǎn)品的專屬設(shè)備，根據(jù)工作方式的不同，主要可以分為可逆冷帶軋機(jī)和冷連軋機(jī)，如圖 1-1 和圖 1-2 所示。

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文高系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性能，充分發(fā)揮所提算法的控制潛能具有一定的理論意義；對于促進(jìn)多變量耦合系統(tǒng)控制理論的發(fā)展與完善，為類似多變量系統(tǒng)的相關(guān)控制問題提供新的研究思路和解決方案具有一定的學(xué)術(shù)意義。1.2 冷帶軋機(jī)速度張力及壓下控制的研究現(xiàn)狀冷帶軋機(jī)是生產(chǎn)帶鋼產(chǎn)品的專屬設(shè)備，根據(jù)工作方式的不同，主要可以分為可逆冷帶軋機(jī)和冷連軋機(jī)，如圖 1-1 和圖 1-2 所示。

實(shí)際中的軋機(jī)系統(tǒng)提供新的理論指導(dǎo)。對此，本文程和運(yùn)動方程與冷帶軋機(jī)的軋制生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合非對稱缸液壓傳動等關(guān)鍵建模環(huán)節(jié)，同時融合系統(tǒng)等不確定因素，以及鋼卷半徑和轉(zhuǎn)動慣量等慢時變的軋機(jī)速度張力及壓下系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。主軋機(jī)電液伺服位置系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型軋機(jī)液壓伺服位置系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和各個主要器件根據(jù)相應(yīng)的力平衡方程和流量平衡方程，推導(dǎo)出電伺服位置系統(tǒng)動態(tài)描述伺服位置控制系統(tǒng)是一個涉及到機(jī)電液一體化的復(fù)壓伺服閥、液壓缸等主要器件組成，其原理如圖 2

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本文編號：2807294