板带轧机机电传动系统参激非线性扭振鲁棒控制研究-矿业科学学报.PDFVIP

振　动　与　冲　击 第３５卷第１２期 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１２２０１６　  板带轧机机电传动系统参激非线性扭振鲁棒控制研究 １ ２ ２ 韩东颖 ，时培明 ，赵东伟 （１．燕山大学 车辆与能源学院，秦皇岛　０６６００４；２．燕山大学 电气工程学院，秦皇岛　０６６００４） 　　摘　要：建立了含参激非线性、不确定性、负载转矩的轧机机电传动系统扭振动力学模型，研究了板带轧机电机速 度鲁棒跟踪非脆弱控制问题。将板带轧机机电传动系统的非线性按参数不确定性处理，通过Ｈ 理论、Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性 ∞ 理论和线性矩阵不等式（ＬＭＩ）方法得到了通过状态反馈使得系统满足二次稳定、抑制外界干扰的充分条件；为了实现给 定速度信号跟踪非脆弱控制，设计了前馈补偿器。轧机实例仿真结果验证了方法的有效性，并发现控制器的非脆弱性表 现为控制器参数的鲁棒性，即可以通过控制器参数的直接选取达到板带轧机机电传动系统扭振非脆弱控制效果。 关键词：轧机；扭振；参激；非线性；鲁棒Ｈ∞ 中图分类号：ＴＭ３４１　　　文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１３４６５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｖｓ．２０１６．１２．００１ Ｓｔｕｄｙｏｎｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｐａｒａｍｅｔｒｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｏｒｓｉｏｎａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆａｓｔｒｉｐｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍ １ ２ ２ ＨＡＮＤｏｎｇｙｉｎｇ，ＳＨＩＰｅｉｍｉｎｇ，ＺＨＡＯＤｏｎｇｗｅｉ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｅｈｉｃｌｅｓａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ） 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｗｈｉｌｅｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｒｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ，ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎｄｌｏａｄｔｏｒｑｕｅ，ｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｔｏｒｓｉｏｎａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｏｆａｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎａｓｔｒｉｐｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｉｓｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｓｔｒｉｐｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｓｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｒｏｂｕｓｔｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｎｏｎｆｒａｇｉｌｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅＤＣｍｏｔｏｒｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｓｔｈｅ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙｏｆｔｈｅｓｔｒｉｐｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｉｓｔｒａｎｓｌａｔｅｄｉｎｔｏｐａｒａｍｅｔｅｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ，ｔｈｅ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｈａｔｌｅｔｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｔｔａｉｎｑｕａｄｒａｔｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｕｓｉｎｇＨ∞ ｔｈｅｏｒｙ，ＬｙａｐｕｎｏｖｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｈｅＬＭＩｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｉｖｅｎｓｐｅｅｄｓｉｇｎａｌｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｎｏｎｆｒａｇｉｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ，