热连轧机活套控制系统的研究与发展

综述了国内外在板带热连轧机活套的高度和张力控制,作为一个互相耦合的双输入双输出的多变量控制系统,不断改进的过程及最新的研究成果。在给出传统的活套控制方法的基础上,重点介绍了各种活套高度及张力的解耦控制方法,主要包括;互不相关活套控制,活套最优多变量控制,以及建立在Ｈ∞理论基础上具有扰动补偿器的活套互环相关控制系统。     

热连轧机活套控制系统的研究与发展

综述了国内外在板带热连轧机活套的高度和张力控制,作为一个互相耦合的。输入双输出的多变量控制系统,不断改进的过程及最新的研究成果。在给出传统的活套控制方法的基础上,重点介绍了各种活套高度及张力的解藕控制方法,主要包括：互不相关活套控制、活套最优多变量控制,以及建立在H∝理论基础上具有扰动补偿器的活会互不相关控制系统。     

一类基于滚动时域优化原理的多路控制器设计及其在活套控制中的应用

针对热连轧活套高度和张力的双输入双输出强耦合系统, 文中提出一类基于滚动时域优化原理的多路控制策略. 基于滚动优化原理, 在每一个周期内, 顺序求解子系统的控制律后及时更新系统. 从H∞观点出发, 将解耦问题转化为干扰抑制和多目标优化问题, 能够减轻计算机的负担, 提高控制系统的性能. 仿真结果证实了该方法具有良好的解耦效果和控制性能.     

基于微分几何的带钢热连轧活套解耦控制

带钢热连轧机活套系统是一个耦合的多输入多输出的非线性系统。针对活套系统的解耦控制问题，提出了基于微分几何的解耦控制方法。微分几何方法利用微分几何中的局部变换来研究系统的基本特性，是处理非线性多变量系统解耦问题的有效数学工具；建立了活套系统的数学模型，利用微分几何方法，通过非线性状态反馈对热连轧活套进行了解耦控制，并针对活套系统实例进行了仿真研究。仿真结果表明，该控制算法具有较好的解耦效果，有效地提高了活套系统的控制效果。     

多输入多输出线性控制系统的简单极点配置算法

本文给出了对多输入多输出系统进行极点配置的算法。按照本文的结论，任何多输入多输出线性控制系统都可以象单输入单输出线性系统那样进行闭环系统及状态观测器的极点配置。     

连续系统极点配置设计方法的研究

介绍了单输入单输出连续系统极点配置设计的几种方法.证明了多输入多输出系统可以转化为单输入单输出系统,这样多输入多输出系统极点配置可以参照单输入单输出系统的极点配置方法进行设计.     

线性系统极点配置问题的算法及实现

线性系统的动态性能主要取决于系统极点的位置。极点配置问题就是把闭环极点组配置到所希望的位置上 ,等价于使综合得到的系统动态性能达到期望的要求。极点配置问题的算法有多种 ,特别是对于多输入系统 ,其计算较为复杂。该文提出了一个基于Luenberger能控规范型的极点配置问题的算法和步骤 ,并就此问题给出了一个具有实用价值的MATLAB通用程序     

自校正控制非最小相位的电加热系统

本文提出了一种简单的多变量极点配置自校正解耦控制器。该控制器不仅避免了在线求解矩阵方程和矩阵求逆运算而且实现了自适应解耦控制。该自适应控制器已被成功地应用来控制双输入双输出非最小相位的电加热炉。     

输入多采样率数字控制系统的同时极点配置

在利用提升(lifting)技术所构造出来的多采样率数字控制系统的线性时不变状态空间模型的基础上, 讨论l个被控对象通过输入多采样率数字控制系统的同时极点配置问题. 分别引入了解决这一问题的状态空间方法和多项式矩阵插值方法. 通过适当的变换, 将同时极点配置问题归结为一系列线性方程组的求解问题. 指出, 当系统的输入采样率满足一定条件时, 可以利用输入多采样率的输出静态反馈控制系统, 实现对l个被控对象的同时极点配置.     

基于神经网络模块SN9701开发多变量系统解耦控制器

基于单输入单输出的具有自学习功能的神经网络模块SN9701开发出了多变量系统的解耦控制器,计算机仿真结果表明,用4块SN9701可以完成双输入双输出系统的解耦控制。介绍了该多变量系统解耦控制原理以及解耦控制系统中SN9701的训练。     

四端输出三相-两相矩阵变换器间接控制策略

针对三相-两相矩阵变换器(3-2MC)拓扑无大容量储能元件,输出不对称影响输入电流质量的问题,提出一类引入脉动功率补偿单元的三端和四端输出3-2MC拓扑.首先,详细阐述上述所提两种变换器抑制输出脉动功率进而提高输入性能的原理、实现过程和适用范围,推导四端输出3-2MC的电压传输率与系统参数之间的关系式,并基于上述拓扑特点,提出输出扇区划分方式;然后,提出以输出侧与补偿侧三相电流加权量作为间接控制量的级联式控制策略,从理论上对其可行性进行分析,并给出系统控制参数的优化选取方法.仿真结果表明,基于间接控制策略的四端输出3-2MC拓扑可有效改善输出不对称情况下的输入电流性能,与传统的三端无补偿单元拓扑相比,该方法具有良好的动态性能和更大的输出适用范围.     

Semi-global output regulation for linear systems with input saturation by composite nonlinear feedback control

To improve transient performance of output response, this paper applies composite nonlinear feedback (CNF) control technique to investigate semi-global output regulation problems for linear systems with input saturation. Based on a linear state feedback control law for a semi-global output regulation problem, a state feedback CNF control law is constructed by adding a nonlinear feedback part. The extra nonlinear feedback part can be applied to improve the transient performance of the closed-loop system. Moreover, an observer is designed to construct an output feedback CNF control law that also solves the semi-global output regulation problem. The sufficient solvability condition of the semi-global output regulation problem by CNF control is the same as that by linear control, but the CNF control technique can improve the transient performance. The effectiveness of the proposed method is illustrated by a disturbance rejection problem of a translational oscillator with rotational actuator system.     

活套关联系统建模及滚动时域控制

本文分析了热连轧活套系统下游机架轧制速度对活套张力系统的影响和热连轧多机架协同工作的特性,建立了活套关联系统模型;基于分散控制思想,为每个活套系统单独设计控制器.对于每一个活套子系统,活套高度和张力是强耦合系统,本文采用一类基于滚动时域优化原理的多路控制策略,在每个周期内顺序求解活套高度和张力子系统的控制律后及时更新系统,从H∞观点出发,将解耦问题转化为干扰抑制和多目标优化问题.仿真结果证实了该方法具有良好的解耦效果和控制特性.     

面向互动式网络场景再现的流速控制系统与方法

互动式网络场景再现是一种重要的真实网络流量产生方法.然而,由于流量产生过程的复杂性,基于精确的数学模型对该过程产生流速进行控制是一个较为困难的新问题.文中设计实现了一个面向互动式网络场景再现的流速控制系统,并将网络场景再现过程中的流速控制问题转化为目标跟踪控制问题进行求解.该系统采用一种基于函数近似器的流速控制方法,利用函数近似器对系统的输入输出关系进行描述,通过动态调整系统输入流量来对回放过程输出流量进行跟踪.最后,利用真实网络流量实验考察了文中系统和方法在不同丢包、传输延迟以及会话阻断环境下的实际控制效果,并从收敛时间、产生输入输出、控制误差等角度对系统的控制性能进行了分析.     

矩阵变换器驱动异步电机的直接转矩控制

通过对异步电机转矩角动态控制过程的分析,预测出下一控制周期电机定子磁链的期望电压矢量,以此作为矩阵变换器的输出参考电压欠量,实现了采用矩阵变换器供电的异步电机直接转距控制.利用Matlab/Simulink构建了系统模型,给出了仿真结果.结果表明,该系统不仅具有矩阵变换器的理想输入输出特性,而且具有直接转矩控制优良的动静态性能.     

Data-driven output-feedback fault-tolerant control for unknown dynamic systems with faults changing system dynamics

This paper studies the data-driven output-feedback fault-tolerant control (FTC) problem for unknown dynamic systems with faults changing system dynamics. In a framework of active FTC, two basic issues are addressed: the fault detection employing only the measured input–output information; the controller reconfiguration to achieve optimal output-feedback control in the presence of multiple faults. To detect faults and write the system state via the input–output data, an approach to data-driven design of a residual generator with a full-rank transformation matrix is presented. An output-feedback approximate dynamic programming method is developed to solve the optimal control problem under the condition that the unknown linear time-invariant discrete-time plant has multiple outputs. According to the above results and the proposed input–output data-based value function approximation structure of time-varying plants, a model-free output-feedback FTC scheme considering optimal performance is given. Finally, two numerical examples and a practical example of a DC motor control system are used to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.     

特征轨迹法解耦活套高度和张力控制系统

针对板带热连轧机活套高度和张力控制系统，给出一种新的多变量解耦控制策略．利用特征传递函数的轨迹来判定闭环系统的稳定性．利用失配角度曲线来检验系统的关联性．采用特征轨迹方法设计出的解耦控制器在最大程度上减弱了活套高度和张力控制系统的关联．最后，用Matlab中的系统仿真工具箱Simulink对活套多变量控制系统进行仿真实验，结果表明解耦后的活套控制系统可获得更好的控制性能．     

基于LM I 的H ∞解耦及活套高度张力控制

通过对全解耦、近似解耦和能量解耦的分析并结合工程实际,提出一种基于LMI的输入输出H∞解耦控制方法.该方法综合考虑了耦合通道和控制通道的控制效果,将解耦问题视为干扰抑制和多自由度跟踪的复合控制问题.在解耦控制设计中有更多的自由度,可依工程实际要求作相应调整,获得最优的综合指标.将该解耦方法应用于热连轧高度和张力控制系统,仿真结果表明可获得良好的解耦效果和控制特性.