轧机主传动系统微变量控制回路耦合振动机理研究

摘要

在轧制钢板的过程中，其中存在各种各样的因素，使系统产生振动，最终影响工程实际的生产效率。因此长期以来学者们一直致力于轧机主传动系统振动特性和控制方法的研究方面，但以往对轧机主传动系统振动特性的分析，大多数只考虑了纯机械参数对其振动的影响，而实践表明电气参数和控制系统参数均对轧机主传动存在影响。为此课题将从电气系统和控制系统出发，对轧机主传动系统的振动特性及控制方法进行分析研究。　　针对以往对轧机主传动系统振动特性的研究往往忽略电气参数影响这一问题，考虑异步电机中串联补偿电容、转子电阻、相位延时、谐波扰动等电气因素，并结合机械系统，建立了轧机主传动系统机电耦合振动模型。用数值方法研究了串联补偿电容、转子电阻、相位延时、谐波扰动、负载扰动、机械系统间隙和摩擦阻尼等因素对轧机主传动系统振动特性的影响。研究结果为进一步分析、诊断及控制轧机主传动系统的振动现象奠定了理论基础。　　针对以往对轧机主传动系统振动特性的研究往往忽略控制回路中的微变量影响这一问题，考虑矢量控制系统中电流调节器参数和转速调节器参数等微变量，并结合电气系统和机械系统，建立了矢量控制的轧机主传动系统的耦合振动模型。利用Matlab/Simulink研究了电流调节器参数和转速调节器参数等微变量对轧机主传动系统振动特性的影响，还分析了负载扰动、转子电阻变化对轧机主传动系统微变量控制耦合回路的影响特性。　　针对轧机主传动机电耦合系统出现的振动现象，现改进矢量控制的转速电流双闭环控制器，将自抗扰控制技术引入到该系统中，提出一个不依赖于对象模型又能充分考虑非线性因素的轧机主传动机电耦合自抗扰控制系统。通过matlab/simulink对模型进行仿真实验，并与矢量控制的转速电流双闭环控制系统进行比较，结果表明自抗扰控制技术的跟踪性能好、抗干扰性和鲁棒性强，对轧机主传动机电耦合系统产生的振动控制效果显著。

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引言

第1章 绪论

1.1 轧机主传动系统的研究与模型概述

1.2 轧机主传动系统振动特性影响因素

1.3 轧机主传动机电耦合系统振动控制方法概述

1.4 交流调速矢量控制策略

1.5 论文主要研究内容

第2章 自抗扰控制理论

2.1 自抗扰控制简介

2.2 自抗扰控制器的原理

2.3 自抗扰控制器的算法

2.4 自抗扰控制器的应用状况

第3章 轧机主传动机电耦合系统振动特性分析

3.1 轧机主传动机电耦合系统模型的建立

3.2 轧机主传动机电耦合系统模型振动特性分析

第4章 轧机主传动系统微变量控制回路耦合特性分析

4.1 转速电流双闭环PI控制系统

4.2 轧机主传动系统微变量控制回路耦合仿真模型的建立

4.3 轧机主传动系统微变量控制回路耦合的仿真研究

第5章 轧机主传动机电耦合系统自抗扰控制

5.1 自抗扰控制器参数整定

5.2 轧机主传动机电耦合系统自抗扰控制仿真模型的建立

5.3 轧机主传动机电耦合自抗扰控制系统仿真研究

结论

参考文献

致谢

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