神经网络模型参考自适应控制及其在带材板形控制系统中的应用.pdfVIP

第37卷第9期 机 械 工 程 学 报 Vol 3 7 No．9 2 0 0 1年 9月 CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Sep 2 0 0 】 神经网络模型参考自适应控制及其在带材板形 控制系统中的应用 张秀玲 刘宏民 (燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066004) 摘要：通过对某轧机液压弯辊系统特性的分析．提出了神经网络模型参考自适应控制策略，兼顾了系统的动态特性 和静态特性，成功地解央了未知、不确定 非线性系统的辩试与控制同题；并将其用于液压弯辊系统仿真，结果表明 该系统的性能良好，将会明显提高产品质量。 瓿词：神经网络 模型参考自适应控制 板形控制 液压伺服系统 中围分类号：TF217 统为研究对象，该系统主要由伺服放大器、液压伺服 0 前言 阀和液压缸及压力传感器几部分组成，如图l所 长期以来+自动控制工作者一直面临着一个具 有挑战性的问题，即被控对象的不确定性和时变性 I’比较元件 f． 针对此问题，人们提出了自适应控制理论：当前线 性系统的自适应控制问题已基本解决，但非线性系 统的自适应控制还存在一些难点”J。而人工智能 的分支之一 神经网络，由于其具有逼近任意连 圃 续有界非线性函数的能力 +所以给非线性系统的 L———————————————————J 自适应控制带来了希望。本文将神经网络与模型参 考自适应控制有机结合，提出了神经网络模型参考 圈1 液压伺服系统结构图 自适应控制(NNMRAc)策略，并将其用于某带钢厂 1．1 液压伺服系统的非线性特性 四辊可逆式冷轧机的液压弯辊系统，实现带材的板 在本系统中，电液伺服阀的滑阀为正开口三通 形控制。 滑闽，其流量特性方程为 板形控制(AFC)技术是带材轧制的关键技术， q=cI(A+．27)√P 一 —c】(△一z)√p (1) 而液压弯辊是AFC系统最基本的环节，它的动态特 式中 c ——节流口系数 性和稳态性能对于整个AFC系统的性能起着至关 — — 阀门正开口量 重要的作用(主要指快速性和超凋量)_^J。因此，在 — — 滑阀位移 板形控制系统中，首先解决的是液压弯辊力的控制 P ——油源压力 问题。 — — 负载压力 针对液压伺服系统的非线性、时变性及不确定 由式(1)可知，滑阀的节流特性是非线性的，为 性，将神经网络模型参考自适应控制应用于带材控 了理论分析方便．将其线性化，取一般形式 制中，以提高带材的成材率．充分发挥液压弯辊力对 板形的凋整作用，改善系统的动态特性。 g J +器l p kix-k2P (2)