热连轧机卷取机分布控制系统的变结构分析方法[外文翻译].doc

附件C：译文

热连轧机卷取机分布控制系统的变结构分析方法

摘要：由于带钢圈和单位辊之间的碰撞，在热轧的初步卷取中出现过大的影响。基于卷取机在工作中的实际过程，开发一个电动液压步进系统，并使单位辊能够避免自动步进。变结构采用滑模方法提出力学模型，并在实验室建立热连轧机卷取机分布控制系统来用于研究工作。开关功能的目的是确保该系统有更好的动态特性。仿真结果表明，该系统能准确伺服跟踪结果，具备相当完善的系统参数变化，其提议和做法有更好的动态性能。
关键词：液压伺服系统，变结构控制，强的开关功能，滑模。
1、导言：
近来，控制理论有了很大的发展，但是还受到很多局限。因为其执行过程的客观性和简单性等特点，比例积分微分控制器（PID控制器）具有广泛的应用。目前，大多数（超过90%）控制回路仍然采用比例微分积分控制器。但是PID控制器的数学模型还存在着显著的缺点，就是它存在不恰当的系统参数变化和负载扰动。
液压系统的工作环境是复杂的，存在巨大的不确定性。同时我们期望系统的稳态误差小，调整时间短。因此设计师设计该系统相当困难。如果使用PID控制器，该系统还无法达到理想的控制效果。作为鲁棒控制的大部分工具，滑模控制正在被越来越多的设计师所接受。滑模控制的主要特性是：在不同的系统状态下，反馈控制器的结果按照一定的规律改变。该系统具备健全的内部参数变化和外部环境干扰，并具备更好的动态性能。
1953年，Wunch博士的论文中首先出现变结构的方法。之后又由苏联的研究人员研究了该理论。文献5和6第一次提出了变结构控制系统概念，并形成一个新的研究方法。随着电子设备的发展，滑模方法已经在许多领域有成功的应用。由于热连轧机卷取机分布控制系统的参数变化和非线性特性，对其进行滑模研究非常重要。本文中利用滑模力学模型提出了一种变结构的方法，在实验室建立热连轧机卷取机的分布控制系统以进行研究。
2、滑模控制的基本原理
滑模方法是一种重要的变结构方法，变结构系统表现滑动模态理论的重要性。滑模理论和其他方法，比如PID控制方法之间是相关的。也就是说，当使用滑模控制理论，系统结果随时间而改变。它指出滑模控制系统中的核心概念设计是迫使在具体领域中接近并保持一个特定状态。因此建立滑模控制器，进行不连贯的参数变化和负载扰动的分析。
目前，主要变量结构分析方法如下：