鲁棒控制在轧机扭振控制中的应用研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要鲁棒控制在轧机扭振控制中的应用研究摘要现代轧钢工业对产品的质量要求越来越高，从而对轧机主传动系统提出了高精度和高动态性能的技术要求，随着电力电子技术的发展，轧机传动已由先进的交流调速取代了传统的直流调速，但是在轧制过程中，传动系统普遍存在着机电振动现象，影响轧制精度和产品质量，甚至会造成轧钢机械组成部件的损坏。本文首先对主传动系统进行建模，通过分析轧机传动系统的机械传动部件，将一个由主电机、中间轴、减速机、连接轴、工作辊、支撑辊组成的轧机系统，等效成由若干惯性部件和弹性部件构成的“质量弹簧系统”。并将轧机机械传动系统进行简化，简化成二质

2、量系统模型。通过对二质量系统的研究，分析了扭振产生的机理。最后，将轧机扭振控制问题考虑为具有参数不确定性且带有外部干扰的一类不确定系统的鲁棒控制器的设计问题。通过构造出一个增广被控对象，将其转化为日。标准控制问题，并通过求解这个标准控制问题，运用Riccati等式解出符合性能要求的状态反馈控制器。仿真结果表明，采用上L控制策略的控制系统对轧机传动系统的控制效果在动态性能和抑制扭振效果上明显优于传统PI控制，证明了日。控制策略对轧机主传动扭振现象的抑制是一种有效的控制方法。关键词：扭振，二质量系统，只。控制，Riccati方程II查些垄量塑主兰些鱼查垒!壁!型T

3、heApplicationofRobustControlonVibrateTorsionofRollingMillAbstractThequalityoftheproductionisnmchmoreimportantforthemodernsteelrollingindustry，accordinglypeoplebringforwardthehighprecisionandhighdynamicperformanceneedoftherollingmillmaindrive．Asthedevelopmentoftheelectrontechnology，t

4、raditionalDCtimingisreplacedbyadvancedACtimingforrollingmilldrive．However，intheprocessofrolling，drivesystemubiquityexistthephenomenonoftorsionalvibration，impacttherollingprecisionandthequalityoftheproduction，evendestroythemachine．Inthisarticle，fwstofall，wemodelingforthemaindrivesyst

5、em，analysethemachineoftherollingmilldrivesystem，putamillingsystem，whichiscomposedofmainmotor，middleshaft，throttlemachine，jointshaft，workroller，supportroller，equivalenta‘Massspringsystem’，andpredigestittoatwo-masssystemmodel．Throughttheresearchoftwo·／／laSSsystem，analysethemechanismof

6、thetorsionvibration．Atlast，thecontroloftorsionalvibrationisconsideredhowtodesigntherobustcontrollerofuncertainparametersystemwithextemaldisturbance．ThedesignistranslatedintoH。standardcontrolproblembyconstructingasuitableaugmentedcontrolledobject．Thenastatefeedbackcontrollerwhichsuit

7、thespecificallyperformanceisobtainedbyusingRiccatiequation．Thesimulationresultsshowthattheproposeddesignimprovesdynamicperformanceandsuppressestorsionalvibrationofrollingmillsystem+Keywords：torsionalvibration；two—masssystem；H。control；Riccatiequation111东北大学硕士学位论文第一章绪论1．1问题的提出和研究的意义轧钢

8、机主传动系统是一个由若于惯性元件和弹性