可逆冷带轧机速度张力系统的分散重叠控制

针对可逆冷带轧机速度张力系统的耦合和协调控制问题,提出了速度张力分散重叠控制方法.该方法首先利用包含原理和重叠结构分解,扩展原系统的状态空间,得到多个解耦的重叠子系统,并应用线性二次型(LQ)最优控制和顺序设计方法,设计各子系统的控制律.其次,将所设计的控制律收缩至原系统的状态空间,得到原系统的控制器.最后对某1422mm可逆冷带轧机的速度张力控制系统进行了仿真研究.结果表明,本文所提出的速度张力分散重叠控制方法能有效弱化速度与张力间的耦合,实现主轧机与左、右卷取机间的协调控制,同时改善了张力控制系统的动态性能,保证了轧机升降速时的张力控制精度.     

结晶器振动位置环离散滑模控制器的设计和仿真

针对液压伺服驱动连铸结晶器振动位置环控制对象,利用１２５０频繁特性测试仪测取了其数学模型,并根据离散滑模变结构控制方法设计了控制器,仿真结果表明,与常规的ＰＩＤ控制相比,该控制器使系统对于被控对象结构和参数的变化具有委强的鲁棒性和适应能力。具有较大的工程应用价值。     

一种单片机实现的热电偶测温的通用查表法

提出了一种占用内存较少的热电偶温的通用查表法,该方法根据热电偶热电势高字节直接查得相应的基础温度,而根据低字节可获得温度增量,两者之和即为相应的温度。利用ＡＤ５９０对热电偶冷端温度进行补偿。该方法已在炉温控制系统中获得成功的应用。     

冷带轧机两侧压下位置系统鲁棒动态输出反馈同步控制

冷带轧机操作侧和传动侧位置子系统的内部参数和外界负载不一致, 并且均存在一定的不确定性, 这会造成两侧压下位置系统动静态性能不同和压下位置的不同步, 从而影响被轧带材两侧的厚度和板形质量. 为了解决这一问题, 需要在轧机两侧位置控制系统中增加同步闭环控制器. 本文在考虑两侧位置子系统存在参数不确定性和外部负载扰动不确定性的情况下, 设计了压下位置鲁棒动态输出反馈同步控制器, 并从理论上验证了所设计控制系统的稳定性. 仿真和实验研究结果证明了所设计同步控制器的有效性.     

状态约束下连铸结晶器振动位移系统的抗干扰控制

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的机械加工精度误差、摩擦非线性等不确定性和负载转矩扰动等问题,考虑伺服电机单方向变速转动产生的状态约束,提出了一种基于切换函数的抗干扰控制方案。首先,针对系统中状态约束且不可测及前向通道含有非线性周期函数（近似正弦函数,逆解非唯一）传递关系的问题,通过建立偏心轴转角误差与结晶器振动位移之间的函数关系,解决系统自身的状态约束问题。其次,针对系统存在的不确定性和负载转矩扰动问题,设计切换函数重构系统中存在的整体不确定性,通过扩张状态观测器对整体不确定性进行估计,将估计值与滑模控制方法相结合设计输出反馈控制器,实现结晶器振动位移的跟踪控制。最后,通过Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性,通过仿真验证了本文所提方法的有效性。     

基于参数优化的连铸结晶器振动位移系统 复合控制研究

本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移控制系统为研究对象,针对系统工艺控制中要求伺服电机转速单方向、变 角速度转动,同时考虑系统控制器参数的选取大多依靠经验等问题,提出了一种基于前馈控制与参数优化的 PID 反馈控制相结 合的复合跟踪控制策略。 首先,根据伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统特性,建立了伺服电机输出转速与振动位移之间 的近似数学模型。 其次,针对伺服电机单方向转动工艺约束条件,确定结晶器振动位移系统以转速补偿作为前馈控制器,保证 系统控制器输出大于零. 再次,针对振动位移系统控制器参数大多依靠经验选取的问题,提出采用一种改进的飞蛾火焰优化算 法优化 PID 控制器参数的策略,以实现结晶器振动位移高精度跟踪控制。 最后,通过仿真与实验验证所提方法的有效性,实验 结果表明:优化后的振动位移调整时间缩短了 0. 3 s,振动位移跟踪相对误差减小了 1. 8% 。     

液压厚调系统上,下位机数据通讯接口设计

本文针对液压厚调系统上、下位机串行数据通讯问题，介绍了将ＲＳ２３２信号转换成２０ｍＡ电流环信号进行数据传送的通用串行接口电路装置，从而提高了串行数据传送的可靠性和计算机控制系统的抗扰性，并介绍了液压厚调系统上、下位机间的通讯软件设计及从软件上保证数据传送可靠的措施。     

基于终端滑模负载观测器的永磁同步电机位置系统反步控制

针对永磁同步电机位置控制系统存在负载扰动情况下的控制精度低,响应速度慢的问题,提出了一种基于终端滑模负载观测器的反步控制方法.设计了基于非奇异终端滑模的负载观测器,使观测误差在有限时间内收敛,并将观测值动态补偿到控制器中,提高了系统的控制精度;基于非奇异终端滑模和反步法设计位置控制器,提高了系统状态的收敛速度,增强了系统的鲁棒性,通过Lyapunov稳定性判定法证明了系统的稳定性.仿真结果表明,设计的终端滑模负载观测器能够快速、准确地估计出负载转矩,位置控制器能有效实现系统位置的渐近跟踪.     

伺服电机驱动的结晶器振动集散控制系统

 伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动控制相比于目前现场采用的电液伺服驱动控制具有较多优点，但两种驱动方式的控制系统通常采用以高性能控制器作为控制核心的集中控制方式，如果控制器某一部件出现故障，将影响所有连铸流的正常工作，存在一定的安全风险。针对此问题，提出了一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统设计方案，针对多流连铸生产过程进行集散控制系统总体设计及上下位两级计算机控制系统的设计,每一连铸流由一台西门子高性能运动控制器SIMOTION D425单独控制，各流相互独立、互不影响，从而可避免集中控制器某部件故障而影响所有连铸流生产的情况，提高了系统的安全性、可靠性。最后通过试验研究验证了所设计的集散控制系统的可行性。     

具有弱磁调速的轧机速度系统H∞鲁棒跟踪控制器设计

轧机速度系统通常由直流电机驱动，当具有基速以上的弱磁调速时，速度控制系统的开环放大系数将会由于Cmφ的变化和电机转动惯量等参数的摄动而产生较大范围内的变化，且在电流调节器和速度调节器设计时常忽略反电势闭环的影响，因此，速度控制系统具有较大的参数不确定性和一定的模型误差。另外，轧机速度系统的外界轧制负载扰动具有较大的时变不确定性，因此，为使速度控制系统具有较好的鲁棒稳定性和干扰抑制性能，该文基于内模原理的H∞混合灵敏度控制方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果及与常规PI控制器效果的比较表明，所设计的速度控制系统具有优良的干扰抑制性能和鲁棒稳定性。