用二自由度h∞控制器进行张力控制的卷取系统.rar
用二自由度h∞控制器进行张力控制的卷取系统,用二自由度h∞控制器进行张力控制的卷取系统d.knittel(1), e.laroche(1),h.koc(2)(1) university of strasbourg i, ert enroulement ,lsiit/gravir, boulevard s. brant, 67400 illkirch, franc...
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内容介绍
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用二自由度H∞控制器进行张力控制的卷取系统
D.Knittel(1), E.Laroche(1),H.Koc(2)
(1) University of Strasbourg I, ERT Enroulement ,
LSIIT/GRAVIR, Boulevard S. Brant, 67400 Illkirch, FRANCE.
http://ert-enroulement.u-strasbg.fr fax: +33 3 90 24 49 72
E-mail: dominique.knittel@ipst-ulp.u-strasbg.fr
(2) SIEMENS AG, A&D MC PM 5, Frauenauraucher Strasse 80,
91056 Erlangen, GERMANY
摘要：本文所提及的装置是一个带传送系统，它由放带辊、牵引电机、收带辊构成。由于收放卷的半径和惯性在大的范围变化，带传送系统相应地产生动力学改变。通过采用增益排表控制可以降低动力学改变所引起的效果。离散化的PID控制器是工业控制系统中采用的典型控制。在本文中，我们提出一种二自由度的多元鲁棒H∞控制，同时可实现增益排表控制。和典型的H∞控制器比较，这种控制显著改善了系统干扰抗性并降低带的张力和速度间的关联。
1 引言
在工业上，纸张、金属、聚合物、纤维等的传送系统是篅@＜模低车闹饕康氖窃诰×吭黾哟拇退俣鹊耐笨刂拼恼帕ΑＵ饫镏饕匦牡奈侍馐谴恼帕退俣燃涞墓亓４俣鹊娜哦从泻芏啵汗醯牟辉玻幕取Ｓ捎诘源鸬墓亓庑┤哦淮莞恼帕Γ佣赡芤鸫亩狭鸦蝰拗濉＜父龉赜诖偷难芯縖1][2][3]，他们普遍采用采用PID控制、模糊控制、神经控制，这些控制方式。多元控制策略最近被用在用到工业金属传送系统[4][5]上,而能减少带的张力和速度间关联的鲁棒H∞控制也在[6]中被采用。另一个要关心的问题是在整个卷取过程中收放卷的半径和惯性的改变程度。
我们研究的系统具有三个电机(见图一和图十四)，由图知弹性带传送的控制的内在困难。在[8]中，该系统的线性模型被提出，且具有完整描述。在卷曲过程中，采用增益排表控制的方式来减少收放卷的半径改变所引起的效果。一种带有增益排表控制的二自由度鲁棒H∞控制方式被用来使张力和速度间的关联最小。和标准鲁棒H∞控制方式、离散化的PID控制方式相比，这种控制方式的优点是系统牵引特性和扰动抗性可以被分别规定。
2 装置的模型
由图一知，在模型[6][7][8]中，用到了各种参数：系统G0(虚线框中所围)的输入(控制信号uu,uv,uw)和输出(放边的带的张力TU,线速度V，收边的带的张力TW)。
系统控制信号是和同步电机相关的扭矩。在图一中，带的速度由主牵引电机决定，而带的张力由收放电机控制。由相邻两辊间相同的带张力的特性和每个辊相同的速度描述方式，可以建立带传送系统的模型。
D.Knittel(1), E.Laroche(1),H.Koc(2)
(1) University of Strasbourg I, ERT Enroulement ,
LSIIT/GRAVIR, Boulevard S. Brant, 67400 Illkirch, FRANCE.
http://ert-enroulement.u-strasbg.fr fax: +33 3 90 24 49 72
E-mail: dominique.knittel@ipst-ulp.u-strasbg.fr
(2) SIEMENS AG, A&D MC PM 5, Frauenauraucher Strasse 80,
91056 Erlangen, GERMANY
摘要：本文所提及的装置是一个带传送系统，它由放带辊、牵引电机、收带辊构成。由于收放卷的半径和惯性在大的范围变化，带传送系统相应地产生动力学改变。通过采用增益排表控制可以降低动力学改变所引起的效果。离散化的PID控制器是工业控制系统中采用的典型控制。在本文中，我们提出一种二自由度的多元鲁棒H∞控制，同时可实现增益排表控制。和典型的H∞控制器比较，这种控制显著改善了系统干扰抗性并降低带的张力和速度间的关联。
1 引言
在工业上，纸张、金属、聚合物、纤维等的传送系统是篅@＜模低车闹饕康氖窃诰×吭黾哟拇退俣鹊耐笨刂拼恼帕ΑＵ饫镏饕匦牡奈侍馐谴恼帕退俣燃涞墓亓４俣鹊娜哦从泻芏啵汗醯牟辉玻幕取Ｓ捎诘源鸬墓亓庑┤哦淮莞恼帕Γ佣赡芤鸫亩狭鸦蝰拗濉＜父龉赜诖偷难芯縖1][2][3]，他们普遍采用采用PID控制、模糊控制、神经控制，这些控制方式。多元控制策略最近被用在用到工业金属传送系统[4][5]上,而能减少带的张力和速度间关联的鲁棒H∞控制也在[6]中被采用。另一个要关心的问题是在整个卷取过程中收放卷的半径和惯性的改变程度。
我们研究的系统具有三个电机(见图一和图十四)，由图知弹性带传送的控制的内在困难。在[8]中，该系统的线性模型被提出，且具有完整描述。在卷曲过程中，采用增益排表控制的方式来减少收放卷的半径改变所引起的效果。一种带有增益排表控制的二自由度鲁棒H∞控制方式被用来使张力和速度间的关联最小。和标准鲁棒H∞控制方式、离散化的PID控制方式相比，这种控制方式的优点是系统牵引特性和扰动抗性可以被分别规定。
2 装置的模型
由图一知，在模型[6][7][8]中，用到了各种参数：系统G0(虚线框中所围)的输入(控制信号uu,uv,uw)和输出(放边的带的张力TU,线速度V，收边的带的张力TW)。
系统控制信号是和同步电机相关的扭矩。在图一中，带的速度由主牵引电机决定，而带的张力由收放电机控制。由相邻两辊间相同的带张力的特性和每个辊相同的速度描述方式，可以建立带传送系统的模型。
