固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法技术方案

本发明专利技术公开了固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法，涉及板带轧制过程轧机主传动系统扭转振动控制技术领域，包括如下步骤：步骤S1、收集轧机主传动系统机电物理量参数；步骤S2、根据拉格朗日定理，考虑执行器故障因素，根据轧机主传动系统扭振动力学原理，建立轧机主传动系统机电耦合非线性模型；步骤S3、根据实际工况确定抑制轧机发生扭转振动目标；步骤S4、结合轧机主传动系统机电耦合非线性模型和抑制轧机振动目标，设计固定时间预定性能的轧机主传动系统的振动容错控制器。本发明专利技术实现对板带轧制过程中出现的主传动系统存在执行器故障下的扭振振快速主动抑制，保证板带轧制过程的稳定。证板带轧制过程的稳定。证板带轧制过程的稳定。

【技术实现步骤摘要】
固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法


[0001]本专利技术涉及板带轧制过程轧机主传动系统扭转振动控制
，尤其是固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法。

技术介绍

[0002]轧机在轧制过程中由于负载冲击大，且变化频繁，使得主动力矩与负载力矩之间失去平衡，造成轧机主传动系统出现扭振问题。轧机主传动系统的扭振不仅会降低板带产品质量精度，而且容易造成轴系的疲劳损伤降低设备使用寿命，严重的话甚至会导致机组轴系损坏或断裂，影响机组安全可靠运行。因此，对于轧机扭振的治理，显得尤为重要。
[0003]传统的轧机扭转振动治理手段以机械、工艺与电气方法为主，上述方法只能针对轧机发生振动后采取治理措施，消除轧机振动危害，无法实现主动抑制轧机振动的效果。随着控制理论的发展，先进控制算法逐步在扭振控制方面得到应用。考虑到实际轧机主传动系统中的状态量需要满足一定的性能要求以及设备安全条件，会使得电机转矩、负载速度和电机转速满足一定限制。因此，华长春等将预定性能控制应用到轧机扭转振动抑制中来。但是，该方法只能实现在时间趋于无穷大时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1、收集轧机主传动系统机电物理量参数；步骤S2、根据拉格朗日定理，考虑执行器故障因素，根据轧机主传动系统扭振动力学原理，建立轧机主传动系统机电耦合非线性模型；步骤S3、根据实际工况确定抑制轧机发生扭转振动目标；步骤S4、结合轧机主传动系统机电耦合非线性模型和抑制轧机振动目标，设计固定时间预定性能的轧机主传动系统的振动容错控制器。2.根据权利要求1所述的固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法，其特征在于：所述步骤S1中轧机主传动系统机电物理量参数包括：轧辊角速度θ1、电机角速度θ2、电流i、稳定轧制时的负载转矩T
L1
、干扰转矩T
LD
、电动机电磁力矩常数C
m
、电机和负载的转动惯量J
m
,J
L
、电枢绕组电阻R、共振频率w1、缓变频率w2、传动轴等效刚度K0。3.根据权利要求2所述的固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法，其特征在于：所述步骤S2中轧机主传动系统机电耦合非线性模型：其中，x1为轧辊角速度，x2为轧辊与电机角度差，x3为电机角速度，x4为电流，T
L
为负载转矩，T
L
＝T
L1
+T
LD
，其中，T
L1
为稳态下的负载转矩；T
LD
为受到环境干扰下的负载转矩，C
m
为电动机电磁力矩常数，C
e
为电动势常数,J
m
,J
L
分别表示为电机和负载的转动惯量，L
m
为电感，c1,c2,c3,c4为阻尼系数，R为电枢绕组电阻，u＝β(t)u
a
+u
f
(t)为系统的真实控制输入，β(t)为执行器失效系数，u
f
(t)为未知的加性故障，K(t)＝K0(1+h1cos(w1t)+h2cos(w2t))为传动轴非线性刚度，K0为等效刚度，w1为共振频率，w2为缓变频率，h1,h2为传动轴刚度的变动幅值。4.根据权利要求1所述的固定时间预定性能下的轧机主传动系统振动容错控制方法，其特征在于：所述步骤S3中抑制轧机发生扭转振动的目标为轧机主传动系统的所有状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柳柳，钱承，朱令臣，华长春，白振华，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：