基于ESO的轧机单辊传动系统负荷平衡控制研究

针对在钢铁轧制时,轧机单辊传动系统中上、下轧辊拖动电机速度响应慢、同步性能较差的问题,以直流电机作为研究对象,研究了轧机单辊传动系统上、下电机速度响应时间和同步误差性能,设计了扩张状态观测器与负荷平衡控制器相结合的控制策略。将扩张状态观测器观测的上、下轧辊角速度估计值作为负荷平衡控制器的输入量,同时在扩张状态观测器中加入了扰动补偿,较好地抑制了轧制负荷外扰引起的动态速降;将单神经元自适应PID作为负荷平衡控制器的算法,提高了系统的稳定性、准确性与快速性。研究结果表明:扩张状态观测器的加入可以改善电机速度的响应时间、同步误差效果以及电机的同步性能,同时提高了复杂的轧机主传动系统的控制效果和抗扰动能力。