变结构控制方法在热轧卷取机踏步控制系统中的应用[外文翻译].rar

附件C：译文

变结构控制方法在热轧卷取机踏步控制系统中的应用

摘要：通常热轧卷取机在卷取开始时，由于带钢头部搭头部位与助卷辊发生了冲撞，因而产生了过大的冲击。基于参考实际工作现场卷取工艺，从而研制了电液踏步控制系统，用来实现助卷辊对台阶的自动回避。针对实验室研究工作建造的热轧卷取机踏步控制物理实验模型，而设计了一种滑模变结构控制器。这种切换系统的设计是为了确保系统具有良好的动态响应特性。仿真结果表明:这种被提到的变结构控制方法可以取得精确的伺服跟踪效果，而且能够十分有效地克服系统变参数的影响，使系统具有良好的动态性能。

关键词：液压伺服系统；变结构控制；鲁棒性；切换函数；滑动模态

1. 前言

近年来，控制理论取得了很大的发展，出现了不少新的控制理论，但在工程实际应用上它们仍然受到了很大限制。仅仅只有PID控制器由于其具有简单直观等优点而被广泛应用。今天大多数（90%以上）实际应用的控制回路还是采用PID控制【1】。PID控制适合用于可以建立精确数学模型的确定的系统。但是这种PID控制的显著缺点就是它不能适用于参数变化大及负载扰动大的场合。
液压系统工作环境比较复杂而且还有很多不确定的因素存在，所以我们就期盼系统的稳态误差小一些，响应时间短一些，但这就给控制系统的设计带来了很大的困难【2】。这时候应用常规的PID控制系统就达不到理想的效果。作为鲁棒控制的一种工具，滑动模态变结构控制正被越来越多的设计人员所接受。滑模变结构控制的主要特点:当系统状态穿越状态空间的不同区域时，反馈控制器的结构按照一定的规律发生变化。这就使得控制系统对伺服系统的内在参数变化和外在环境扰动等因素具有较强的适应能力【3】。
1953年，“改变系统结构”这一思想第一次出现在了Wunch博士的学位论文里【4】。这之后，许多前苏联的学者开始把这一思想应用到了控制系统的研究当中来。文献【5】和文献【6】中首次提出了变结构控制系统的概念，从而形成了一种新的方法。随着电子器件的发展，滑模控制已经成功地应用在了很多的领域【7】。由于热轧卷取机踏步控制系统具有参数不确定性和非线性的特点，所以研究变结构控制器具