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基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制

刘乐 方一鸣 李晓刚 李建雄

刘乐, 方一鸣, 李晓刚, 李建雄. 基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制. 自动化学报, 2015, 41(1): 165-175. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140359
引用本文: 刘乐, 方一鸣, 李晓刚, 李建雄. 基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制. 自动化学报, 2015, 41(1): 165-175. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140359
LIU Le, FANG Yi-Ming, LI Xiao-Gang, LI Jian-Xiong. Tensiometer-free Control for a Speed and Tension System of Reversible Cold Strip Mill Based on Hamilton Theory. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(1): 165-175. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140359
Citation: LIU Le, FANG Yi-Ming, LI Xiao-Gang, LI Jian-Xiong. Tensiometer-free Control for a Speed and Tension System of Reversible Cold Strip Mill Based on Hamilton Theory. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(1): 165-175. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140359

基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制

doi: 10.16383/j.aas.2015.c140359
基金项目: 

国家自然科学基金(61074099);河北省高等学校创新团队领军人才培育计划(LJRC013);燕山大学博士基金(B705)资助

详细信息
    作者简介:

    刘乐 燕山大学电气工程学院博士研究生.主要研究方向为冷带轧机速度张力系统的解耦和协调控制. E-mail:leliu@ysu.edu.cn

    通讯作者:

    方一鸣 燕山大学电气工程学院教授.主要研究方向为复杂系统的建模仿真与控制,自适应鲁棒控制理论与应用,冶金工业自动化.本文通信作者. E-mail:fyming@ysu.edu.cn

Tensiometer-free Control for a Speed and Tension System of Reversible Cold Strip Mill Based on Hamilton Theory

Funds: 

Supported by National Natural Science Foundation of China (61074099), Cultivation Program Project for Leading Talent of Innovation Team in Colleges and Universities of Hebei Province (LJRC013), and Doctor Research Foundation of Yanshan University (B705)

  • 摘要: 基于反馈耗散Hamilton理论研究了可逆冷带轧机速度张力系统的无张力计控制问题. 首先,对系统速度张力外环(主轧机速度环和左、右卷取机张力控制环)进行预反馈控制, 并采用反馈耗散Hamilton理论完成了速度张力外环控制器的设计. 其次, 为了实现系统的无张力计控制及对摄动参数的自适应估计, 基于"扩张系统+反馈"方法完成了系统速度张力外环自适应状态观测器的设计. 再次, 为了实现可逆冷带轧机主轧机速度和左、右卷取机张力间的协调控制及对外扰不确定项的干扰抑制, 基于backstepping方法完成了系统电流内环鲁棒控制器的设计. 理论分析表明, 所提出的控制方法能够保证闭环系统的鲁棒稳定性. 最后, 基于某1422mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真, 并同串级PI控制方法相比较, 结果验证了本文所提方法的有效性.
  • [1] Liu G M, Di H S, Zhou C L, Li H C, Liu J. Tension and thickness control strategy analysis of two stands reversible cold rolling mill. Journal of Iron and Steel Research, International, 2012, 19(10): 20-25
    [2] Jiang Z Y, Wei D, Tieu A K. Analysis of cold rolling of ultra thin strip. Journal of Materials Processing Technology, 2009, 209(9): 4584-4589
    [3] He J J, Yu S Y, Zhong J. Analysis of electromechanical coupling facts of complicated electromechanical system. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2002, 12(2): 301-304
    [4] Ponniah G, Zubair M, Doh Y H, Choi K H. Fuzzy decoupling to reduce propagation of tension disturbances in roll-to-roll system. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, 71(1): 153-163
    [5] He J B, He Y Y, Guo S, Fang M L. Tension robust control strategy based on self-optimizing algorithm. WSWAS Transactions on Systems and Control, 2009, 4(3): 151-161
    [6] Shen Zhi-Qiang, Zou Ji-Tao, Chen Tao, Cao Chang-Xiu. Applied research of the mathematic model for tension control. Journal of Huazhong University of Science and Technology, 2007, 35(12): 65-67(申志强, 邹继涛, 陈韬, 曹长修. 张力控制数学模型应用研究. 华中科技大学学报, 2007, 35(12): 65-67)
    [7] He J J, Yu S Y, Zhong J. Decoupling control of tension based on pole assignment for temper mill. Control Theory & Applications, 2003, 20(1): 244-248
    [8] Valenzuela M A, Bentley J M, Lorenz R D. Sensorless tension control in paper machines. IEEE Transaction on Industry Applications, 2003, 39(2): 294-304
    [9] Lin K C. Observer-based tension feedback control with friction and inertia compensation. IEEE Transaction on Control System Technology, 2003, 11(1): 109-118
    [10] Gassmann V, Knittel D. H∞-based PI-observers for web tension estimations in industrial unwinding-winding systems. In: Proceedings of the 17th World Congress on Automatic Control. Seoul, Korea: EI, 2008. 1018-1023
    [11] Liu Y H, Li C W, Wang Y Z. Decentralized excitation control of multi-machine multi-load power systems using Hamiltonian function method. Acta Automatica Sinica, 2009, 35(7): 919-925
    [12] Hu Ze-Hong, Huang Pan-Feng, Meng Zhong-Jie, Ma Jun. Integrated pose control of tethered space robot in approaching process. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2013, 34(11): 2635-2644 (胡仄虹, 黄攀峰, 孟中杰, 马骏. 空间绳系机器人逼近过程的位姿一体化控制. 航空学报, 2013, 34(11): 2635-2644)
    [13] Yang Bo, Li Hui-Guang, Sha Xiao-Peng, Shao Nuan. A speed observer for robot based on Hamiltonian theory and immersion & invariance. Acta Automatica Sinica, 2012, 38(11): 1757-1764 (杨波, 李惠光, 沙晓鹏, 邵暖. 基于I & I与Hamiltonian理论的机器人速度观测器设计. 自动化学报, 2012, 38(11): 1757-1764)
    [14] Pei Wen-Hui, Fu Xiao-Ling, Zhang Cheng-Hui. Feedback passive Hamilton control for dynamic equilibrium points of induction motors for electric vehicles. Control Theory & Applications, 2013, 30(9): 1138-1144 (裴文卉, 符晓玲, 张承慧. 电动汽车用感应电机动态平衡点的反馈耗散Hamilton控制. 控制理论与应用, 2013, 30(9): 1138-1144)
    [15] Wang Yu-Zhen, Ge Shu-Zhi, Cheng Dai-Zhan. Designed for observers of the generalized Hamilton systems and H∞ control based observers. Science in China (Series E), 2004, 34(12): 1313-1328(王玉振, 葛树志, 程代展. 广义Hamilton系统的观测器及基于观测器的控制设计. 中国科学E辑, 2004, 34(12): 1313-1328)
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-16
  • 修回日期:  2014-09-01
  • 刊出日期:  2015-01-20

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