矿热炉电极调节系统的双闭环自抗扰控制

对矿热炉电极系统提出了一种自抗扰控制策略的控制方法。设计了一种不依赖于对象模型的电极自抗扰控制器,并对其参数进行了整定,自抗扰控制器的扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制。该系统与传统的单闭环恒流控制系统比较,增加了电极位置环。仿真实验表明,该控制系统不仅具有较强的鲁棒性,对内外干扰具有较强的抑制能力,更具有较优的动态性能。     

一种线性自抗扰控制器参数自整定方法

针对线性自抗扰控制器参数难于整定的问题,提出了一种基于动态响应过程时序数据挖掘的参数自整定算法.算法以线性自抗扰控制器中线性误差反馈律的两个增益信号回路的动态响应为参数调整对象,通过改进变收缩系数的随机搜索算法进行参数整定,记录动态响应过程数据,基于关联关系挖掘得到控制参数调整策略应用于线性自抗扰控制器的参数自整定.为验证本文提出的参数自整定方法的实际效果,以液压自动位置控制系统为控制对象,分别采用阶跃响应仿真和Monte Carlo实验进行对比研究.结果表明,基于数据挖掘参数自整定的线性自抗扰控制器动态响应较好,鲁棒性较强,改进了变收缩系数随机搜索算法调整时间较长以及传统线性自抗扰控制器超调较大的缺点,是一种具有实用性的线性自抗扰控制器参数自整定方法.      

冷轧机轧辊偏心的自抗扰重复补偿控制

针对冷轧机由于轧辊偏心扰动引起出口厚度波动问题,提出一种轧辊偏心自抗扰重复补偿控制策略。首先设计改进型重复控制器对由轧制力反映出的偏心扰动信号进行高精度跟踪,从而在无需偏心扰动信号数学模型的条件下获得偏心补偿信号;然后设计自抗扰控制器改善重复控制器的稳定性和鲁棒性,同时对轧辊偏心扰动进行快速补偿。仿真结果表明,所提出的控制方法在系统参数发生摄动及偏心信号发生变化的情况下,仍能够对轧辊偏心进行有效补偿。     

中厚板轧机自动厚度控制系统的鲁棒性研究

中厚板轧机液压厚度控制系统是一个具有抗扰性的控制系统,但系统响应速度过慢,轧机出口有较大厚度偏差。基于传递函数理论,建立了液压AGC系统的动态数学模型,对带有常规PID控制器和模糊自校正PID控制器的厚度控制系统进行了仿真研究。仿真结果表明,模糊自校正PID控制器具有更好的控制效果,系统具有更强的鲁棒性。     

球磨机制粉系统的线性自抗扰控制

球磨机制粉系统具有大惯性、大时滞和强耦合等特点,很难建立精确的数学模型.本文分析了球磨机制粉系统的动态特性,并为其设计分散线性自抗扰控制方案.该方案综合分散控制和线性自抗扰控制器的优点,结构简单,不依赖于对象精确模型,可以对被控对象中存在的耦合、干扰和不确定性等进行估计并补偿.根据实际现场要求,对球磨机制粉系统进行设定值跟踪实验、输入扰动实验和性能鲁棒性实验,并比较所设计方案与PID方案的控制性能.结果表明,分散线性自抗扰控制具有更强的解耦能力和抗干扰能力,且性能鲁棒性更优.      

基于LADRC的双机架铝带冷连轧机张力控制研究

针对某公司1 850 mm双机架铝带冷连轧机架间张力控制系统具有参数多变、强干扰等特点以及存在传统PID控制鲁棒性较差的问题,建立速度-张力控制系统数学模型,设计了基于线性自抗扰算法的张力控制器。Matlab仿真结果表明,与传统PID张力系统相比,采用线性自抗扰控制技术的张力闭环系统具有更好的动态性能、抗干扰能力和鲁棒性。     

自抗扰控制在推力矢量飞机大迎角机动中的应用

为实现推力矢量飞机的大迎角机动控制,提出一种基于自抗扰控制的三通道解耦控制策略.以第三代战机F16公开数据为基础,添加推力矢量模型,利用双发推力矢量喷管组合偏转产生大迎角机动的期望三轴力矩.在纵向、横向和航向通道分别独立设计自抗扰控制器,将系统中未建模动态、不确定性以及通道间的强耦合视作总扰动进行估计并补偿,并在纵向和航向通道引入角速度阻尼反馈项,使原始飞行器开环动力学闭环近似为一个广义对象,降低了自抗扰控制器的设计阶次.选取眼镜蛇机动和赫伯斯特机动两种典型的过失速机动动作进行控制策略验证,数值仿真结果表明,所设计的三通道独立自抗扰控制器能够消除通道间的强耦合,完成推力矢量飞机的大迎角机动控制.蒙特卡罗仿真测试表明,所提控制策略具有较强的鲁棒性.      

无人直升机自抗扰自适应轨迹跟踪混合控制

为满足无人直升机高精度轨迹跟踪的控制需求,并降低直升机动力学模型误差对飞行控制器飞行控制效果产生的影响,提出自抗扰自适应直升机混合控制.该控制器的内环控制采用模型跟随自适应控制,通过使用动量反向传播算法(MOBP)对该内环控制参数进行实时优化.通过使用自抗扰控制(ADRC)对直升机的水平速度进行控制.仿真结果表明,该混合控制器能够实现直升机对预定轨迹的跟踪.相对PID和级联ADRC控制,该控制器具有更好的抗扰性和鲁棒性.通过在200 kg级的专业植保无人直升机XV-2上搭载所提出的控制器,使其自主飞行轨迹跟踪控制的均方根误差在0.6 m以内.      

热连轧活套套高闭环系统智能化控制技术及应用

利用带微分作用的二维模糊控制器实现对热连轧精轧机组的活套套高闭环系统的控制 ,采用活套位置检测自动校零技术减少活套检测时干扰误差对活套系统的影响 ,利用附加的积分控制器解决精轧机组末架机械特性偏软引起的拉钢现象 ,取得了很好的控制效果。     

基于GAPSO和自抗扰控制的稀土永磁同步电机性能研究

针对稀土永磁同步电机控制系统存在强耦合、非线性、抗干扰能力差的问题,提出了一种基于遗传粒子群算法（GAPSO）的稀土永磁同步电机自抗扰控制方法。第一步,介绍研究背景并推导出稀土永磁同步电机的数学表达式;第二步,通过设计跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差方程推导出自抗扰控制器的数学表达式,并利用遗传粒子群算法对其进行优化;第三步,讨论基于GAPSO和自抗扰控制的稀土永磁电机转速性能情况。通过Simulink仿真验证了上述方法的有效性,说明本文设计的自抗扰控制方法对提高电机性能具有促进作用。     

Adaptive Coordinated Control for Hot Strip Finishing Mills

  To further improve the control accuracy for strip dimension of hot strip mills, an adaptive control scheme is investigated for a hot strip finishing mill based on the decentralization and coordination among the controllers of gauge, tension and looper. Consequently, the adaptive controller designed can regulate simultaneously the strip exit thickness, the strip tension and the looper angle to ensure better performance of the strip quality of finishing mills. Moreover, the control scheme is proposed in consideration of the essential nonlinearity and the unavoidable friction phenomena in the mechanical system, so the controller can be efficient in a wider range of working situations. The simulation results of a model obtained from a real hot strip finishing mill show the effectiveness of the proposed control scheme in comparison with the conventional control method.     

武钢三热轧1 580 mm热连轧机活套控制系统研究及应用

武汉钢铁集团公司二热轧1 580 mm热连轧机精轧机活套控制系统采用先进的数学模型,精确计算活套动作的各项控制参数,实现机架间带钢的恒定套量控制和微张力控制.数学模型包括活套套量数学模型和活套张力数学模型.实际应用结果表明,采用该数学模型的活套套量控制器和张力控制器都获得了较好的控制效果,降低了精轧机堆钢和拉钢事故的发生,提高了产品产量和成材率.     

武钢1 700 mm热连轧机活套控制系统改造实践

阐述了武钢1 700 mm热连轧机活套控制系统改造中所做的实践性探索。通过对活套高度和张力控制模型的再认识,结合专家知识和实践经验提出理想活套控制特性。在实践中为实现其理想特征,采用了多种新方法,包括基于专家知识的活套智能综合补偿、基于多项式回归的非线性实时张力矩计算、基于统计方法的角加速度值估计等。经实际调试运行,优于改造前系统。     

针对热轧带钢头部拉窄的活套控制系统改进

为了解决热轧板带头部因金属流量失衡而导致的拉窄问题,以热连轧机液压活套系统为研究对象,对活套的高度控制进行了研究分析,并在此基础上提出了头部流量快速补偿等起套控制的改进策略,以达到活套对带钢头部的张力和套量的精确控制。并以马钢2 250 mm热轧精轧产线为试验平台,按照制定的改进策略进行了起套的功能改进和参数校正试验。通过试验,解决了带钢头部长距离拉窄问题,提升了起套的控制性能,并建立了活套起套性能指标的参考标准。     

纵切机组活套坑深度的计算方法及约束条件

在纵切机组中,为了存储剩余带钢,需要在圆盘剪与卷取机间设置一个活套坑。活套坑深度的合适与否,不但会影响施工和工程造价,同时还会影响生产的正常进行。而外商只会给出参考深度,这就需要进行最终确认找到最佳方案。以某特钢纵切机组为例,针对活套坑的深度及约束条件进行阐述和探讨,力求给出相对准确的计算方法。     

立式活套的参数分析和设计流程

介绍了立式活套的功能和结构，厘清了诸多参数之间的关系，为立式活套的设计提供了理论依据。另外对立式活套设计流程进行了说明。     

一种新型卧式活套设计与分析

介绍一种新型的卷扬式卧式活套，其主要由活套车、支撑车、力矩卷筒及传动卷扬构成，具有结构简单，安装方便，使用可靠且设备投资少的特点。另外基于力矩卷筒的力学特性，建立了活套的运动模型，对其运动过程进行了详细分析，并提出了力矩卷筒钢丝绳强度校核时需注意的事项。     

薄带钢热连轧活套起套控制研究及优化

精轧机组活套控制水平直接影响薄规格产品的轧制能力,是保证带钢宽度和厚度质量控制能否稳定的前提。活套能否稳定起套直接关系到热连轧精轧系统穿带过程的安全性,活套稳定起套的前提是机架间的初始金属秒流量差维持在一定范围内,但受多种因素的影响,轧制薄规格时稳定起套较难控制。通过对起套过程的控制分析,针对某热轧厂的生产情况,从起套角和张力控制着手,提出了4项起套控制要求,优化了薄规格带钢轧制时起套转矩控制工艺,并引进维稳张力系数,优化张力设定计算模型,降低了头部张力超调量,在实际应用中取得了良好的效果,提高了薄规格穿带过程的稳定性。     

1750mm热轧精轧活套控制高度技术研究

在热连轧精轧轧制过程中,活套高度的控制直接影响了轧制的稳定性和宽度精度,带钢控制从拉窄本身控制来讲,活套角度越高,张力控制越小,越不容易产生拉窄。但在实际生产过程中,由于活套角度较高,张力控制较小,就容易产生跑偏及废钢。主要介绍为兼顾稳定性影响(轧破、甩尾)及宽度控制而采取措施。。     

退火生产线入口活套张力控制系统的设计

入口活套作为退火生产线入口段与工艺段的枢纽,其张力的动、稳态性能对整个生产线的正常运行起着非常重要的作用。针对现代化退火生产线入口活套张力控制的问题,提出了转矩补偿算法。从恒张力控制的机理出发,详细阐述了活套转矩补偿算法和张力控制系统的实现。实践证明,此控制系统性能良好,满足生产线的工艺要求。