軋機厚度與張力系統(tǒng)魯棒解耦控制研究.pdf

1、冷軋帶鋼是多種產(chǎn)品的原材料，在汽車制造、家用電器、建材、建造等領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)普及，在國民經(jīng)濟中有著極其重要的作用。因此，為了獲得精度高的帶鋼成品，對金屬板帶材的質(zhì)量和產(chǎn)量提出更高的要求。
　　多變量、高速度、連續(xù)化、不確定、強耦合是現(xiàn)代軋制過程的顯著特點。主要憑經(jīng)驗的傳統(tǒng)工作方式已無法滿足現(xiàn)代化軋制生產(chǎn)的要求。在帶鋼軋制過程中，板厚和張力系統(tǒng)相互之間是一個實時動態(tài)的耦合過程，板帶材之間的耦合會對各變量的獨立控制產(chǎn)生影響，甚至嚴重影響

2、系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
　　本文針對某工廠的冷軋機，對厚度和張力系統(tǒng)做了重點研究，分析了厚度和張力系統(tǒng)非線性、強耦合、多約束等特點，總結(jié)了比較常見的解耦控制方法，在此基礎(chǔ)上建立了軋機張力系統(tǒng)與厚度系統(tǒng)的多變量耦合控制模型。針對軋機張力系統(tǒng)與厚度系統(tǒng)之間的耦合作用，提出了利用不變性原理設(shè)計軋機張力系統(tǒng)和厚度控制系統(tǒng)分散控制策略來實現(xiàn)系統(tǒng)的解耦控制。由于來自耦合信號的作用與主通道的控制信號的作用相比較很小，因此將耦合視為擾動的思想是合理的。

3、即來自厚度系統(tǒng)的耦合對于軋機張力系統(tǒng)通道來說可看作對張力通道的一種擾動，那么來自張力系統(tǒng)的耦合對于軋機厚度系統(tǒng)通道來說也可看作對厚度通道的一種擾動。利用分散控制策略使各控制變量實現(xiàn)對軋機張力和厚度系統(tǒng)的獨立控制達到解耦控制效果。針對建模過程中存在的參數(shù)不確定性和工業(yè)現(xiàn)場存在的多種不確定性和外界擾動，本文采用H∞混合靈敏度來設(shè)計魯棒控制器，分析總結(jié)了各加權(quán)函數(shù)選擇的原則，保證軋機張力和厚度系統(tǒng)在大范圍不確定性的擾動邊界處仍具有較強的魯棒性