冷轧机组液压伺服系统自抗扰控制策略研究

发布时间：2023-04-04 01:42

　　液压伺服系统是整个冷轧机组板厚控制系统的执行部分,直接影响冷轧板带材的最终质量。在实际工业中,针对液压伺服系统模型中内部参数摄动以及外界负载扰动会使得轧机两侧液压缸压下位置产生误差,不能实现同步控制的问题,本文选取一类不基于数学模型且具有强抗扰能力的自抗扰控制器用于控制液压伺服系统,很大程度的减小了轧机两侧位置误差。针对非线性自抗扰控制器耦合参数难以整定的问题,采用智能优化算法在线整定的方法进行研究,并针对传统扩张状态观测器对于随机多源扰动观测能力差的问题,设计了一类自适应扩张状态观测器。本文的主要工作如下:(1)针对非线性自抗扰控制器参数难以整定以至于影响对液压伺服位置系统控制精度的问题,通过鲨鱼优化算法对控制器参数进行在线整定,并针对算法在迭代过程中会陷入局部最优以及寻优缓慢甚至会停滞的问题,通过引入交叉变异以及双种群策略对算法进行改进,提高算法的全局搜索能力。以冷轧机单侧液压伺服系统作为被控对象,通过对比验证了改进鲨鱼优化算法较其他优化算法优化后的自抗扰控制器具有更高的控制精度和抗扰动能力,有效的提高了液压伺服系统动态性能。(2)针对冷轧过程中受到的一类多源随机扰动,传统自抗扰控...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 自抗扰控制技术综述
        1.2.1 传统PID控制的优缺点
        1.2.2 自抗扰控制的发展历史
        1.2.3 自抗扰控制技术的研究现状
    1.3 本文研究的主要内容及结构
        1.3.1 研究的主要内容
        1.3.2 论文结构
第2章 冷轧液压伺服系统数学建模
    2.1 引言
    2.2 液压伺服系统介绍
        2.2.1 伺服放大器
        2.2.2 电液伺服阀
        2.2.3 阀控液压缸
        2.2.4 位移传感器
    2.3 液压伺服系统数学模型
    2.4 本章小结
第3章 基于改进鲨鱼优化算法自抗扰控制参数整定研究
    3.1 引言
    3.2 改进的鲨鱼优化算法
        3.2.1 鲨鱼优化算法
        3.2.2 鲨鱼优化算法的改进策略
        3.2.3 基于测试函数的比较
    3.3 基于改进鲨鱼优化算法的ADRC参数整定
        3.3.1 基于改进鲨鱼优化算法的NADRC设计
        3.3.2 目标函数的选取及性能比较
    3.4 仿真实验
    3.5 本章小结
第4章 基于随机多源非谐波干扰的自适应扩张状态观测器设计
    4.1 引言
    4.2 自适应算法
    4.3 随机多源干扰问题描述
    4.4 自适应扩张状态观测器设计
        4.4.1 自适应扩张状态观测器结构建立
        4.4.2 稳定性证明
    4.5 仿真验证
    4.6 本章小结
第5章 基于自抗扰的液压伺服位置同步控制
    5.1 引言
    5.2 轧机两侧双缸液压伺服系统的数学模型
    5.3 自抗扰同步控制器设计
        5.3.1 自抗扰位置调节器设计
        5.3.2 自抗扰位置控制器设计
    5.4 仿真实验
        5.4.1 被控对象在标准状态下的控制效果
        5.4.2 被控对象在受到外负载力扰动下的控制效果
        5.4.3 被控对象在受到随机多源扰动下的控制效果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介



本文编号：3781542