伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連鑄結(jié)晶器振動(dòng)位移系統(tǒng)自抗擾控制研究.pdf

1、連鑄是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，結(jié)晶器是連鑄中鑄坯成型的關(guān)鍵設(shè)備。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連鑄結(jié)晶器非正弦（含正弦）振動(dòng)裝置能改善鑄坯質(zhì)量、提高拉速，并具有節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。然而振動(dòng)系統(tǒng)存在的電機(jī)轉(zhuǎn)角到結(jié)晶器振動(dòng)位移的非線性周期函數(shù)（逆解非唯一）關(guān)系、減速器安裝同軸度誤差、摩擦非線性等不確定性及其時(shí)變負(fù)載干擾等問題影響了結(jié)晶器振動(dòng)系統(tǒng)的跟蹤精度。因此，為保證連鑄結(jié)晶器振動(dòng)裝置能夠快速精確地跟蹤期望的振動(dòng)波形，本文進(jìn)行了結(jié)晶器振動(dòng)位移自抗擾控制理論及實(shí)驗(yàn)研

2、究。
　　首先，介紹了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連鑄結(jié)晶器振動(dòng)位移系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了數(shù)學(xué)模型并分析了系統(tǒng)中存在電機(jī)轉(zhuǎn)角到結(jié)晶器振動(dòng)位移的非線性周期函數(shù)，其逆解非唯一、不利于系統(tǒng)跟蹤控制，并給出了一種結(jié)晶器振動(dòng)位移到電機(jī)轉(zhuǎn)角的分段映射處理算法以解決周期非線性函數(shù)逆解非唯一問題同時(shí)進(jìn)行了仿真研究，為連鑄結(jié)晶器振動(dòng)位移系統(tǒng)跟蹤控制奠定基礎(chǔ)。
　　其次，針對(duì)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連鑄結(jié)晶器振動(dòng)位移系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散化處理，并基于自抗擾控

3、制思想設(shè)計(jì)了一個(gè)三階擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器，用于觀測(cè)結(jié)晶器振動(dòng)位移系統(tǒng)偏心軸相位偏移及時(shí)變負(fù)載干擾，并設(shè)計(jì)了非線性誤差反饋控制器對(duì)系統(tǒng)的跟蹤誤差和干擾進(jìn)行抑制和補(bǔ)償，仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)控制器的有效性。
　　然后，設(shè)計(jì)了一種基于參數(shù)自調(diào)整的自抗擾控制器，來保證連鑄結(jié)晶器振動(dòng)位移系統(tǒng)跟蹤不同給定波形的精確性及魯棒性，并采用多目標(biāo)優(yōu)化算法離線整定控制器參數(shù)，仿真對(duì)比驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制器使得系統(tǒng)跟蹤精度高，波形切換平穩(wěn)。
　　最后，利用實(shí)驗(yàn)