未知扰动下冷轧机扭振自适应预定性能控制

• 作者: 华长春 陈佳强 陈健楠 陈树宗
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 冷轧机 扭振 自适应控制 预定性能控制 死区
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 交叉与前沿
• 页码范围: 202-209
• 页数: 8页
• 分类号: TP273|TP29
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.04.202

摘要

轧机振动一直是板带材轧制生产中普遍存在并难于解决的问题.针对冷轧机主传动系统由于外界不确定性扰动导致的扭振问题,提出一种自适应预定性能控制策略,有效抑制了轧机主传动系统的扭转振动.基于拉格朗日动力学方程,考虑刚度、摩擦及电动机死区等非线性特性和外界不确定性扰动对轧机主传动系统的影响,建立具有下三角结构的轧机主传动系统模型.针对该不确定性非线性模型设计一种自适应预定性能控制器(Adaptive prescribed performance controller,APPC),并利用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制器进行严格的理论证明,得出系统的有界稳定性.针对某厂2 030 mm冷连轧机主传动系统进行Matlab数值仿真分析,试验结果表明轧辊转速跟踪误差被严格地限制在预定域内,有效避免了扭振现象的产生.通过性能函数的引入,为轧机的扭转振动问题提供了一种有效的控制策略.