冷连轧机液压系统的H∞混合灵敏度鲁棒控制器设计.pdfVIP

维普资讯 液压与气动 2005年第5期 冷连轧机液压系统的H∞混合灵敏度鲁棒控制器设计 付兴建 。童朝南 H∞MixedSensitivityRobustControllerDesignfor HydraulicSystemsofColdRollingMill FUXing-jian，TONGChao·nan (北京科技大学 信息工程学院，北京 100083) 摘 要：以双机架可逆冷连轧机液压 APC(AutomaticPositionContIDl——位置 自动控制)系统为研究对 象，建立了相应的轧机液压APC系统的数学模型。采用鲁棒H 控制的设计方法对参数摄动等的不确定性 进行了仿真，结果表明所设计的H 控制器具有良好的跟踪特性和对参数摄动的鲁棒性。 关键词：冷连轧；液压位置控制；H 混合灵敏度；鲁棒控制器 中图分类号：TP273 文献标识码：B 文章编号：l0004858(20o5)o5．0024-03 1 引言 的理论和实际意义。 随着现代化生产 的发展和科学技术的进步，人们 本文分析的控制对象是双机架可逆冷连轧机组的 对轧钢产品质量的要求越来越高，对轧钢生产设备和 液压APC控制系统，参考的这套双机架可逆冷连轧机 自动化装备水平的要求也越来越高，使得现代化轧机 组是我校国家高效轧制工程中心的一套试验机组。 上的液压APC(位置控制)系统也都朝着高精度方向发 当轧制过程中被控对象模型具有参数不确定性或 展。由电动 APC发展到液压 APC。液压 APC具有响 其他干扰时，为使控制系统稳定并具有较好 的性能，采 应速度快，控制系统的分辨率高等优点，所以，在现代 用H 控制理论设计方法已成为研究的热点 【卜5l。本 板带生产中得到了广泛的应用，成为冷连轧现代化的 文就是采用了H 方法来设计控制器使液压APC系统 一 个重要标志。 具有更好的鲁棒性。 APC和AGC(AutomaticGaugeContID】——带钢厚度 2 液压APC系统的数学模型及传递函数推导 控制)是相互联系，相辅相成的(图1)。AGC系统的作 2．1 APC系统的数学模型 用是消除轧制过程中所产生的带钢纵向长度上的厚度 1)液压压下缸 差，在预设定的基础上，使带钢前后端厚度在公差范围 液压压下系统的执行元件为液压缸 ，而具有弹性 之内。图 1中的内环即为APC系统，APC接收AGC运 负载的阀控液压缸传递函数为： 算输出的信号后 ，经过控制器及伺服放大器后，驱动电 液伺服阀来改变压下液压缸行程 ，从而调节轧辊辊缝 的大小，达到消除钢板厚度差 的 目的。所 以，AGC发 Gl(s)．舌 出控制信号后，最终还是靠APC来达到调节辊缝的 目 的，因此 ，AGC系统能否顺利投用 ，关键在 APC系统能 否正常稳定的工作。所 以对 APC进行研究具有重要 式中K为负载弹簧刚度；Xp为液压缸的移动距离；Q 过程参数 为进入液压缸的液压油流量；Ap为液压缸活塞的有效