板形板厚系統(tǒng)解耦控制方法的研究.pdf

1、板形和板厚是衡量板帶材質(zhì)量的兩個(gè)重要的性能指標(biāo)。因此，板帶材板形和板厚的控制問(wèn)題的研究變得尤為重要。過(guò)去幾十年里，板形控制和板厚控制都已經(jīng)達(dá)到了比較高的控制精度。然而，如果將板形控制系統(tǒng)和板厚控制系統(tǒng)作為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行研究，板形控制和板厚控制之間存在著的嚴(yán)重的耦合作用勢(shì)必導(dǎo)致控制精度的下降。因此，有必要將板形控制和板厚控制作為一個(gè)綜合系統(tǒng)來(lái)研究。板形板厚系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出、非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，且存在強(qiáng)擾動(dòng)，實(shí)時(shí)性要求非常高

2、。對(duì)于這類(lèi)系統(tǒng)，常規(guī)的控制方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足其控制要求，必須尋求一種合適的控制方法對(duì)其進(jìn)行控制。
　　 本文對(duì)軋機(jī)板形控制和板厚控制的基本理論及控制方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)板形板厚控制的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀做了歸納。首先，從板形控制和板厚控制的耦合機(jī)理出發(fā)，為板形板厚系統(tǒng)建立了動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。為了尋找一種較為理想的控制策略，分別采用目前較為常用的兩種具有代表性的解耦控制方法對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行控制:
　　 (1)在板形板厚系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的

3、基礎(chǔ)上，利用前置反饋補(bǔ)償法對(duì)其進(jìn)行解耦。然后，針對(duì)系統(tǒng)中存在建模誤差、參數(shù)攝動(dòng)和外部擾動(dòng)等不確定性因素的特點(diǎn)，采用H∞混合靈敏度方法，通過(guò)選擇合理的加權(quán)函數(shù)，對(duì)解耦后的兩通道分別設(shè)計(jì)魯棒控制器。仿真結(jié)果表明，該解耦控制方法減小了板形和板厚之間的耦合作用，有效消除了干擾影響，對(duì)模型攝動(dòng)等具有較強(qiáng)的魯棒性。
　　 (2)采用模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解耦法對(duì)板形板厚系統(tǒng)進(jìn)行解耦，對(duì)解耦后的已近似成為兩個(gè)獨(dú)立的單輸入單輸出系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)模糊神經(jīng)

4、網(wǎng)絡(luò)PID控制器，從而建立了一種板形板厚模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分散解耦PID控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，該方法解耦控制效果良好，控制精度高，抗干擾性強(qiáng)，且具有良好的靜、動(dòng)態(tài)性能。上述兩種方法雖然都取得了較好的解耦控制效果，然而，這兩種方法存在各自的不足。為此，本文提出一種基于改進(jìn)型擾動(dòng)觀測(cè)器(DOB)的多變量隱式廣義預(yù)測(cè)控制策略。其中，改進(jìn)型DOB是在傳統(tǒng)DOB的基礎(chǔ)上，新增了系統(tǒng)輸出補(bǔ)償信號(hào)，可以同時(shí)有效的消除低頻外部擾動(dòng)干擾和高頻測(cè)量噪聲的