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量的兩個重要的性能指標。因此，板帶材板形和板厚的控制問題的研究變得尤為重要。過去幾十年里，板形控制和板厚控制都已經(jīng)達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)作為兩個獨立的系統(tǒng)進行研究，板形控制和板厚控制之間存在著的嚴重的耦合作用勢必導致控制精度的下降。因此，有必要將板形控制和板厚控制作為一個綜合系統(tǒng)來研究。板形板厚系統(tǒng)是一個多輸入多輸出、非線性、強耦合的復雜系統(tǒng)，且存在強擾動，實時性要求非常高

2、。對于這類系統(tǒng)，常規(guī)的控制方法已經(jīng)無法滿足其控制要求，必須尋求一種合適的控制方法對其進行控制。
　　 本文對軋機板形控制和板厚控制的基本理論及控制方法進行了詳細的分析，并對板形板厚控制的國內(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理出發(fā)，為板形板厚系統(tǒng)建立了動態(tài)數(shù)學模型。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此系統(tǒng)進行控制:
　　 (1)在板形板厚系統(tǒng)動態(tài)模型的

3、基礎上，利用前置反饋補償法對其進行解耦。然后，針對系統(tǒng)中存在建模誤差、參數(shù)攝動和外部擾動等不確定性因素的特點，采用H∞混合靈敏度方法，通過選擇合理的加權函數(shù)，對解耦后的兩通道分別設計魯棒控制器。仿真結果表明，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，對模型攝動等具有較強的魯棒性。
　　 (2)采用模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡解耦法對板形板厚系統(tǒng)進行解耦，對解耦后的已近似成為兩個獨立的單輸入單輸出系統(tǒng)分別設計模糊神經(jīng)

4、網(wǎng)絡PID控制器，從而建立了一種板形板厚模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡分散解耦PID控制系統(tǒng)。仿真結果表明，該方法解耦控制效果良好，控制精度高，抗干擾性強，且具有良好的靜、動態(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型擾動觀測器(DOB)的多變量隱式廣義預測控制策略。其中，改進型DOB是在傳統(tǒng)DOB的基礎上，新增了系統(tǒng)輸出補償信號，可以同時有效的消除低頻外部擾動干擾和高頻測量噪聲的