基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)觀測(cè)器的軋機(jī)扭振抑制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代軋鋼工業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)也提出了高精度和高動(dòng)態(tài)性能的技術(shù)要求。由于電機(jī)與軋輥之間的彈性連接，在發(fā)生負(fù)載擾動(dòng)特別是在軋機(jī)咬鋼時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)扭振現(xiàn)象。扭振不僅會(huì)降低軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，是獲得高質(zhì)量、高精度產(chǎn)品的一大障礙，還會(huì)減少軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞壽命，甚至造成軋鋼機(jī)械設(shè)備的破壞性損壞，影響傳動(dòng)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。 為了解決軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振問(wèn)題，本文將傳動(dòng)系統(tǒng)中的機(jī)械部分和電氣部分作為一個(gè)整體來(lái)

2、研究。從軋機(jī)扭振現(xiàn)象和特征入手，通過(guò)分析軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)部件，將一個(gè)由主電機(jī)、中間軸、減速箱、連接軸、工作輥、支撐輥組成的軋機(jī)系統(tǒng)，等效成由若干慣性部件和彈性部件構(gòu)成的“質(zhì)量彈簧系統(tǒng)”。然后將該質(zhì)量彈簧系統(tǒng)簡(jiǎn)化成二質(zhì)量系統(tǒng)，并利用動(dòng)力學(xué)方程建立了其數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上分析了軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭振的機(jī)理。 論文將軋機(jī)扭振控制問(wèn)題考慮為含有非線性環(huán)節(jié)、具有參數(shù)不確定性且?guī)в型獠扛蓴_的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。為了能將現(xiàn)實(shí)中不易直接測(cè)量的中間

3、軸扭矩及負(fù)載轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行前饋補(bǔ)償和反饋控制，本文設(shè)計(jì)了狀態(tài)觀測(cè)器來(lái)觀測(cè)扭矩及負(fù)載轉(zhuǎn)速。考慮到系統(tǒng)含有非線性環(huán)節(jié)且模型參數(shù)具有不確定性，將狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)觀測(cè)器，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)非線性映射的良好逼近功能及在線自學(xué)習(xí)自調(diào)整的自適應(yīng)性，在線觀測(cè)扭矩及負(fù)載轉(zhuǎn)速。仿真結(jié)果表明，帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)觀測(cè)器及扭矩前饋補(bǔ)償?shù)碾p閉環(huán)軋機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)性能和抑制扭振效果都比較好，取得了較好的控制效果，驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的方法對(duì)軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)扭振現(xiàn)象的抑