对输入受限的轧机液压伺服系统多模型切换控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com第34卷第4期仪器仪表学报Vo1．34No．42013年4月ChineseJournalofScientificInstrumentApr．2013输入受限的轧机液压伺服系统多模型切换控制术王志杰，方一鸣，李叶红，许衍泽(1．燕山大学电气工程学院工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004；2．国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004)摘要：针对轧机液压伺服系统随工况变化所引起的弹性刚度系数及外负载力跳变问题，在输入受限的情况下，提出了一种具

2、有增益的鲁棒抗饱和多模型切换控制策略。首先，建立了轧机液压伺服位置系统在不同工况下的多模型集；其次，应用共同Lyapunov函数及稳定性理论证明了输入受限切换系统具有增益稳定性，并采用LMI方法设计了抗饱和状态反馈控制器。基于切换易实现原则，根据液压缸压力的变化作为各子控制器切换的依据。仿真及实验研究结果验证了本文所设计控制策略的有效性。关键词：输入受限；轧机；液压伺服系统；多模型切换；：增益中图分类号：TP273文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．80Multi-modelswitching

3、controlforrollingmillhydraulicservosystemwithinputconstraintsWangZhijie，FangYiming，LiYehong，XuYanze(j．KeyLaboratoryofIndustrialComputerControlEngineeringofHebeiProvince，CollegeofElectricEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China；2．NationalEng

4、ineeringResearchCenterforEquipmentandTechnologyofColdStripRolling，Qinhuangdaoo066004，China)Abstract：Aimingatthejumpingproblemsoftheelasticstiffnesscoefficientandexternalloadforcecausedbywork—ingconditionchangeoftherollingmillhydraulicservosystemwithinpu

5、tconstrains，arobustanti-saturationmuhi—modelswitchingcontrolstrategywithL2gainispresented．Firstly，amuhiplemodelsetfortherollingmillhydraulicservosystemisestablishedunderdifferentworkingconditions．Secondly，commonLyapunovfunctionandstabilitythe—oryareappl

6、iedtoprovethattheswitchingsystemwithinputconstrainshasL2gainstability．Thentheanti—saturationstatefeedbackcontrollerisdesignedusingLMIapproach．Thechangingofhydrauliccylinderpressureistakenastheswitchingcontrolcriteriaofthesub—modelcontrollerbasedonthepri

7、ncipleofeasytoberealizedswitching．Thesim—ulationandexperimentstudyresultsdemonstratethevalidityofthedesignedcontrolstrategy．Keywords：inputconstraint；rollingmill；hydraulicservosystem；multi—modelswitching；2gain用扩大饱和吸引域的方法进行抗饱和控制设计，其1引言中，文献[1]针对一类不确定线性系统，运

8、用Ricatti方程迭代法设计控制器使系统不变吸引球域尽量大；稳定性是系统分析和综合的一个重要方面，执行文献[2]研究了执行机构饱和特性的轧机速度鲁棒机构饱和会对系统稳定性产生不利影响，所以对饱和控制；文献[3]针对一类带有输入输出约束的对角非线性系统进行研究具有重要的意义。文献[1-2]采CARMA模型系统提出了一种广义预测控制策略，克收稿El期：2012-04ReceivedDate：2012-04基金项目：国家自然科学基金(61074099)资助项