状态约束下连铸结晶器振动位移系统的抗干扰控制

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的机械加工精度误差、摩擦非线性等不确定性和负载转矩扰动等问题,考虑电机单方向变速转动约束,提出了一种基于切换函数的抗干扰控制方案.首先,针对系统中状态约束且不可测及前向通道含有非线性周期函数(近似正弦函数,逆解非唯一)的问题,通过建立偏心轴转角误差与结晶器振动位移之间的函数关系,解决系统自身的状态约束问题.其次,针对系统存在的不确定性和负载转矩扰动问题,设计切换函数重构系统中存在的整体不确定性,通过扩张状态观测器对整体不确定性进行估计,将估计值与滑模控制方法相结合设计输出反馈控制器,实现结晶器振动位移的跟踪控制.最后,通过Lyapunov理论证明了...

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 36; no. 9; pp. 1557 - 1564
Main Authors 李强, 方一鸣, 李建雄, 马壮
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛,066004%燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛066004 01.09.2019
国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004
Subjects
状态约束
连铸结晶器
扩张状态观测器
滑模控制
切换函数
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2019.80194

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Summary:针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的机械加工精度误差、摩擦非线性等不确定性和负载转矩扰动等问题,考虑电机单方向变速转动约束,提出了一种基于切换函数的抗干扰控制方案.首先,针对系统中状态约束且不可测及前向通道含有非线性周期函数(近似正弦函数,逆解非唯一)的问题,通过建立偏心轴转角误差与结晶器振动位移之间的函数关系,解决系统自身的状态约束问题.其次,针对系统存在的不确定性和负载转矩扰动问题,设计切换函数重构系统中存在的整体不确定性,通过扩张状态观测器对整体不确定性进行估计,将估计值与滑模控制方法相结合设计输出反馈控制器,实现结晶器振动位移的跟踪控制.最后,通过Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性,通过仿真验证了本文所提方法的有效性.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2019.80194