基于anti-windup的轧机液压伺服系统鲁棒动态反馈控制策略

本文主要探讨的是在具有输入饱和、状态不可测和参数不确定性特点的轧机液压伺服位置系统中的控制策略。针对这类复杂系统，传统的控制方法可能面临挑战，因此，研究者提出了一个基于anti-windup（防止过冲）的鲁棒动态输出反馈控制算法。 首先，作者利用Finsler引理，这是一种数学工具，将闭环系统的稳定性分析转换为线性矩阵不等式（LMI）的形式，这使得控制参数的设计更加精确和可行。通过解决这些LMI条件，可以推导出控制器参数矩阵，确保了闭环系统的稳定性。 接着，控制算法进一步考虑了系统对干扰的抑制能力和稳定域的大小，这是一个优化过程，旨在寻求最佳的anti-windup增益矩阵。这种增益矩阵的引入有助于在面对输入饱和时，保持系统的动态性能和鲁棒性。 所谓的"鲁棒𝐻∞性能"，是一种衡量系统在面对不确定性和外部干扰时的性能指标，它保证了闭环系统不仅能够在理想的条件下保持稳定，而且在存在各种扰动的情况下，其输出误差也有严格的界限，这对于工业生产中的实时控制至关重要。 最后，研究人员将这个算法应用到了一个实际的650毫米可逆轧机液压伺服位置系统中进行了仿真。仿真结果证实了所提出的控制算法的有效性，表明即使在考虑到输入饱和和系统不确定性的情况下，该算法也能有效地维持系统的稳定性和性能。 这篇论文的核心贡献在于提供了一种有效的控制策略，能够在复杂工业环境中如轧机液压伺服系统中实现稳定且鲁棒的动态输出反馈，对于提升此类系统的可靠性和生产效率具有重要意义。