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《东北林业大学》 2010年
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基于LMI刨花板施胶鲁棒H_∞控制仿真研究

郭继宁  
【摘要】: 刨花板是人造板三大主体产品之一,具有许多优良的特性。合理的利用刨花板可以节约大量的原木资源,我国是一个缺林少木的国家,发展刨花板生产是实现木材综合利用,提高木材利用率和增加木材供应的一个重要途径。施胶工序是刨花板生产技术水准的重要标志之一,能否达到按要求准确配比和按比例均匀施胶是衡量调施胶系统质量高低的关键,也是节约资源、保护环境的重要手段。 刨花板施胶控制系统主要是胶液流量跟随刨花流量变化而变化的过程。由于施胶管道压力、距离、外界干扰等因素的影响,系统结构之间存在非线性、时滞及惯性滞后等诸多问题,被控对象的精确数学模型一直很很难获得。针对控制系统存在的问题,本文在分析刨花板施胶工艺以及鲁棒控制理论基础上,提出了一套基于LMI的刨花板鲁棒H∞控制策略。 通过对施胶系统的执行环节电机和泵机特性的分析,阐述其工作原理以及胶液流量和输入频率之间的关系,应用FLUENT软件对流量计内部流场的数值模拟,揭示系统扰动的成因。在已有实验数据的基础上,应用MATLAB系统辨识工具箱对模型参数进行估计,建立干扰情况下刨花板施胶系统的模型。 通过对刨花板施胶系统研究现状和鲁棒H∞控制理论的发展进行阐述,深入讨论鲁棒H∞控制理论的基本思想和H∞标准控制问题。给出基于LMI的状态反馈、输出反馈控制器的设计方法,结合系统模型分别设计出鲁棒H∞控制状态反馈和输出反馈控制器。 针对刨花板施胶过程中存在外界干扰和不确定性问题,对刨花板闭环系统进行特性分析,通过MATLAB软件仿真得知,通过鲁棒H∞控制设计的控制器对系统更具抗干扰特性和鲁棒稳定性。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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