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冷带轧机液压厚控系统输出反馈控制

李欣  
【摘要】: 厚度精度是衡量板带材质量的重要指标,板带厚度控制是冷带轧机控制的关键技术之一。因此,为了进一步提高厚控精度,深入研究冷轧机厚度控制问题是十分必要的。本文在考虑了实际中系统状态并不是都能够较容易地直接测量以及使用测量元件的经济性等情况,针对具有厚度测量输出延时的冷带轧机液压厚度自动控制(HAGC)系统,进行了基于输出反馈的鲁棒控制策略研究,主要的工作如下: 首先给出了液压伺服驱动冷带轧机厚度控制系统的完整数学模型。冷带轧机HAGC系统是一个具有非线性、不确定性以及系统输出测量存在延时的较复杂的系统,并且其中有些状态量(如辊缝及其变化速率等)直接测量较困难,因此,该系统需要设计实际可行且行之有效的控制器。 然后根据建立的系统完整数学模型,给出了基于全维观测器的鲁棒控制策略,主要解决的问题在于对具有输出测量延时的系统如何进行状态重构。论文基于全维观测器设计理论、结合李亚普诺夫克拉索夫斯基泛函稳定性理论、使用线性矩阵不等式方法设计一个鲁棒控制器。理论推导与仿真研究均证明了所设计的控制器能够保证相应闭环系统在不确定性和测量延时存在下的稳定性及动静态性能。 论文还给出了一种鲁棒动态输出反馈控制策略,主要是基于具有补偿器的动态输出反馈设计的思想,针对具有输出测量延时的冷带轧机HAGC系统,通过李亚普诺夫克拉索夫斯基泛函稳定性理论给出了一种动态输出反馈镇定控制器存在的充分条件,并由此设计了HAGC系统的动态输出反馈控制器。仿真研究结果也证明了所提出控制方案的有效性。


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