可逆冷带轧机速度张力系统： Hamilton 控制与非线性干扰观测器

"该文章研究了可逆冷带轧机速度张力系统的耗散Hamilton控制，采用侵入与不变流形(I&I)自适应方法和非线性干扰观测器(NDO)，以实现系统的高效稳定运行。首先，通过I&I自适应方法估计系统的未知摄动参数。然后，构建系统速度张力外环的耗散Hamilton模型，借助互联和阻尼配置以及能量整形技术设计控制器。接下来，利用NDO观测并补偿电流内环的外部干扰。最后，通过在1422mm可逆冷带轧机上的仿真验证了该方法的有效性。关键词包括可逆冷带轧机、速度张力系统、协调控制、非线性干扰观测器和耗散Hamilton控制。" 本文探讨的是在可逆冷带轧机的速度张力控制系统中应用耗散Hamilton控制策略。这种控制方法是为了解决工业生产中的动态性能和稳定性问题，尤其是在金属轧制过程中，速度和张力的精确控制至关重要，因为它们直接影响产品的质量和生产效率。 侵入与不变流形(I&I)自适应方法是一种先进的控制理论，它允许控制器动态地适应系统中未知或变化的参数。在本研究中，这种方法用于估计系统摄动参数，即那些影响系统行为但可能难以精确测量或预先确定的变量，从而提高控制系统的鲁棒性。 非线性干扰观测器(NDO)则是用来观测和补偿系统内部无法直接测量的非线性干扰。在速度张力系统的电流内环中，NDO能够实时估计并抵消外部扰动，确保控制性能不受这些扰动的影响。 耗散Hamilton控制是一种结合了Hamilton系统理论和耗散理论的控制策略，旨在保持系统的能量流动和稳定性。通过预反馈和适当的互联与阻尼配置，可以设计出一个既能保持系统稳定性又能消耗多余能量的控制器。此外，能量整形方法进一步优化了系统的动态性能，确保系统在各种工况下都能保持良好的运行状态。 在1422mm可逆冷带轧机的仿真中，所提出的控制方法成功地实现了速度和张力的精确控制，验证了其有效性。这表明该方法有潜力应用于实际工业生产中，提高冷带轧机的控制精度和整体性能。 这篇文章提供了在复杂工业环境中应用高级控制理论的实例，展示了如何通过I&I自适应方法和NDO来改善可逆冷带轧机的速度张力控制，同时利用耗散Hamilton控制保证系统的稳定性和效率。这一研究对于提升金属加工行业的自动化水平和技术进步具有重要意义。