浅析带非线性环节的液压活套控制系统

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1、2010年2月机床与液压Feb．2010第38卷第4期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．38No．4DOI：i0．3969／j．issn．1001—3881．2010．04．025带非线性环节的液压活套控制系统王巍巍，武延坤，童朝南。，张志华(1．深圳水务(集团)有限公司大涌水厂，广东深圳518057；2．深圳职业技术学院建筑与环境工程学院，广东深圳518055；3．北京科技大学信息工程学院，北京100083；4．辽宁科技大学电子与信息工程学院，辽宁鞍山114051)摘要：为了获得更好的控制效果，根据液压活套控制系统实际工作情况及力学分析，建立带非线性

2、环节的对象模型，并按照实际控制系统设计实现了基于规则的变结构控制器。根据活套高度的偏差量，在两种控制方式之间切换，以保证张力的恒定，从而减少张力波动对带钢厚度及宽度的影响。该控制方法已在实际的热轧现场得到了普遍应用，并取得了很好的控制效果。仿真结果也表明了该方法的有效性。关键词：液压活套；非线性环节；模型；变结构控制；张力中图分类号：TG335．55文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)4—074—3HydraulicLooperControlSystemwithNonlinearLinkWANGWeiwei，WUYankun．T0NGChaonan．Z

3、HANGZhihua(1．DayongWaterTreatmentPlant，ShenzhenWaterCo．，Ltd，ShenzhenGuangdong518057，China；2．SchoolofArchitectureandEnvironmentEngineering，ShenzhenPolytechnic，ShenzhenGuangdong518055，China；3．SchoolofInformationEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China；4．Schoo

4、lofElectronicsandInformationEngineering，UniversityofScienceandTechnologyLiaoning，AnshanLiaoning114051，China)Abstract：ThemodelofhydrauliclooperwithnonlinearlinkinhotrollingproductlineWaSbuiltbasedonworkingsituationanddynamicsanalysisofhydraulicloopercontrolsystem．Accordingtotheworkingchar

5、acteristicofpracticalcontrolsystem，avariablestructurecontrollerWaSdesigned，whichcanswitchcontrolmodeaccordingtotheheightdeviationofloopertoassuretensionconstant，andcanreducetheeffectoftensionchangeonthethicknessandwidthofstrip．Thecontrolstrategyhasbeenwidelyappliedinhotroll—ingproductlin

6、e，andthebettercontrolresultshavebeenachieved．Keywords：Hydrauliclooper；Nonlinearlink；Model；Variablestructurecontrol；Tension带钢热连轧生产过程是一个复杂的综合系统，是影响系统低速性能的重要因素，它不但造成系统精轧机组又是整个生产过程的核心，对最终热轧成的稳态误差，而且使系统产生爬行、振荡。品质量起着决定性的作用。活套在精轧机组中占Stribeck曲线是比较著名的摩擦模型。如图1所有重要的位置，精轧过程是通过活套实现恒张力、示，表明了在不同的摩擦阶段，摩

7、擦力矩与速度之间微套量轧制的。液压活套以其优越的特性，在热轧的关系，该关系即为Stribeck曲线。生产线上已经得到了广泛的应用。对于实际的液压摩擦力黏性摩擦＼／活套控制系统，当套高发生较大的波动时，系统模静摩擦／型参数将发生摄动，为了获得良好的控制效果，控／库伦摩擦制器也随之进行切换。模型发生变化的一个重要原因是摩擦的变化。因此，作者尝试建立带非线性环0速度节的实际液压活套系统模型及现场采用基于规则切换的PI控制器。1伺服系统摩擦模型摩擦存在于所有的运动中，特别是对高性能伺图1Stribeck摩擦曲线服系统的影响尤为突出。对于伺服系统来