预测控制在轧机液压AGC系统中的应用研究

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由于轧机的自动化水平及现代工业对板带材的质量要求越来越高，因此对轧机的执行机构及控制系统性能提出了较高的要求。轧机液压板厚自动控制(AutomaticGaugeControl，简称AGC)系统是现代化的轧机设备的核心技术。液压AGC系统主要由信号调节器、伺服放大器、电液伺服阀、液压缸、轧机辊系和传感器等组成，其中的液压器件具有高度非线性特点，其系统必然也具有高度的非线性。另外测厚仪的安装位置离轧制点之间有一段距离，实际测量的来料厚度和控制压下位置存在一定的时间延迟，系统中的时间滞后对控制系统有一定的影响。针对以上问题，本文建立了一个液压伺服系统非线性动态模型；并结合轧机的输入、输出及延迟时间等因素，提出预测控制策略。本论文的第一章介绍了课题的研究背景及国内外发展状况，并详细介绍了选题的意义和主要研究的内容。第二章从理论上分析影响轧机出口厚度的几个主要因素，探讨了板厚控制的几个基本方式。第三章从液压轧机电液伺服系统的机理模型出发，建立了一个液压伺服系统非线性动态模型——双线性模型，并进行了仿真研究，在仿真模型的基础上，分析并比较了各种非线性因素对轧制过程中系统性能的影响。由于液压轧机电液伺服系统的非线性、实变性、液固耦合性等特点，典型PID控制算法无法实现高精度的控制要求。论文第四章结合轧机的输入、输出及时间延迟等因素，建立了预测控制策略——状态预测观测器、在线滚动优化预测控制器、预测模型和修正模型，并对预测控制策略进行仿真研究。然后利用现场得到的数据，采用预测控制方法建立一个实际的数学模型，通过反复优化，设计了合适的预测控制器。采用预测控制的方法对液压AGC系统的建模和仿真不仅具有重要的理论意义，而且对实际工程会起到一定的指导作用。第五章针对实际工程提出了轧机AGC系统的实现方案。

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作者
王希娟;
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作者单位

西安科技大学;

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授予单位西安科技大学;
学科控制理论与控制工程
授予学位硕士
导师姓名黄梦涛;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类轧机电力驱动设备;
关键词
液压轧机; 电液伺服系统; 双线性模型; 预测控制;

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