轧机主传动系统自抗扰控制器设计与应用-控制理论与应用.PDFVIP

第22卷第6期 控 制 理 论 与 应 用 VO1．22No．6 2005年 l2月 ControlTheory＆ Applications Dec．2OD5 文章编号 ：1000—8152(2005)06—1005—05 轧机主传动系统 自抗扰控制器设计与应用 张瑞成，童朝南 (北京科技大学 信息工程学院，北京 100083) 摘要 ：轧钢过程中的负荷扰动容易激起机电振动 ，这严重影响板带材的产量和质量 ．为了抑制机电振动，针对 轧机主传动系统存在不确定外部扰动和未建模动态的特点，首先建立 了轧机主传动系统的模型，将不确定性外扰 和未建模动态视为一个综合扰动项，然后利用扩张状态观测器对综合扰动项进行观测和补偿，设计了一种不依赖 于对象模型的轧机主传动系统鲁棒控制器．仿真结果证明：该控制器比外扰负荷观测器控制系统具有更好的抗扰 动能力，同时对系统内部参数如负载转动惯量 、转矩常数等的摄动也具有较强的鲁棒性，有效抑制了由于轧制负荷 周期性变化和轧制负荷突变引起的机电振动．首次将扩张状态观测器和 自抗扰控制技术应用到轧机主传动系统机 电振动控制中，并通过实验证明了该方法的有效性和优越性． 关键词：轧机主传动系统 ；扩张状态观测器；自抗扰控制器；机电振动；鲁棒性 中图分类号：TP273，TG333 文献标识码 ：A Designandapplicationofactivedisturbnacerejectioncontroller formain drivesystem ofrollingmill ANG Rui-cheng， G Chao-nan (InformationZn~eeringSchool，UniversityofScienceandTechnologyl~ijing，Beijing100083，China) Al~rad：Theoutputandqualityofmetalplateandstripareheavilyaffectedbyelec~ hanicalvibrationinrollingpro- cess．Tosuppresselcetromechanicalvibration．weaim atthecharacteristicsofmain Vesystem ofrollingmillwithuncertainex— temalloaddisturbanceand~ lleddynamics．Themodelofmaindrivesystem ofrollingmillisestablished，whereuncertain externalloaddisturbanceandunmodelleddynamicsare regardedasoneintegrateddisn】rbar-ce．Theft．anew observerisproposed tOobserveandcompensate thisintegrateddistudmnce，nadarobustcontrollerofmaindrivesystem ofrollingmillisdesigned basedonactivedisturbancerejectioncontrol(ADRC)technology．ThiscontrollerhasverystrongrobustnessnotonlyOtexternal loaddistl】r 岫ce．butalsotounpredictableplnatparametervariationssuchas inertiaofloadnadcoefficientoftorque．Theelec- tromechanicalvibrationiseffectivelysuppressed．Itishtefirst