冷连轧机主传动系统扭转振动控制方法分析
来源期刊：机械设计与制造2018年第6期
论文作者：杨保海 文秀海 睢利铭
文章页码：188 - 191
关键词：冷连轧机;主传动系统;扭转振动;LQG;控制策略;
摘 要：针对咬钢时突加载荷作用下的系统过渡过程的动态速降及扭矩放大特性,以某冷连轧机F3机架为对象,将多自由度的弹簧-质量系统简化为二自由度的系统。同时,将电机的延迟环节引入被控系统,并将负载扰动作为一个状态量写入状态空间方程,通过状态空间转化与合并,建立了基于状态空间的轧机主传动系统仿真模型。基于模型,提出了基于LQG的扭振控制策略,保证了系统的鲁棒性,滤除系统随机干扰信号,使得系统能够在短时间内达到最优控制效果。通过LQG控制系统的鲁棒性分析可知:延迟时间减少时,系统时域性能变好,反之变差,且当Td=50ms时,系统开始发散;转角频率减少时,系统时域性能变好,反之变差,且当ωcc=30 rad/s时,系统开始发散;扭转刚度的变化对系统的时域性能没有太大的影响,但当扭转刚度达到140MN·m/rad以后,系统的稳定状态为小幅值的等幅振荡。
杨保海1，文秀海2，睢利铭1
1. 河南工学院汽车工程系2. 河南工学院材料工程系
摘 要：针对咬钢时突加载荷作用下的系统过渡过程的动态速降及扭矩放大特性,以某冷连轧机F3机架为对象,将多自由度的弹簧-质量系统简化为二自由度的系统。同时,将电机的延迟环节引入被控系统,并将负载扰动作为一个状态量写入状态空间方程,通过状态空间转化与合并,建立了基于状态空间的轧机主传动系统仿真模型。基于模型,提出了基于LQG的扭振控制策略,保证了系统的鲁棒性,滤除系统随机干扰信号,使得系统能够在短时间内达到最优控制效果。通过LQG控制系统的鲁棒性分析可知:延迟时间减少时,系统时域性能变好,反之变差,且当Td=50ms时,系统开始发散;转角频率减少时,系统时域性能变好,反之变差,且当ωcc=30 rad/s时,系统开始发散;扭转刚度的变化对系统的时域性能没有太大的影响,但当扭转刚度达到140MN·m/rad以后,系统的稳定状态为小幅值的等幅振荡。
关键词：冷连轧机;主传动系统;扭转振动;LQG;控制策略;
