軋機(jī)HAGC系統(tǒng)辨識與魯棒控制研究的開題報告

軋機(jī)HAGC系統(tǒng)辨識與魯棒控制研究的開題報告一、研究背景和意義軋機(jī)作為鋼鐵行業(yè)的重要設(shè)備之一，是制造鋼鐵板材和型材的關(guān)鍵設(shè)備。傳統(tǒng)的軋機(jī)控制方式主要采用PID、模糊控制等方法，這些控制方法都是在靜態(tài)或者近似靜態(tài)的條件下建立的。在高速、高負(fù)荷的軋機(jī)過程中，軋件的變形極其復(fù)雜，容易出現(xiàn)非線性和時變性，且涉及多變量、多約束等系統(tǒng)特性。為了更好地提升軋機(jī)的性能和質(zhì)量，軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的開發(fā)得到了越來越廣泛的關(guān)注。HAGC系統(tǒng)（HydraulicAutomaticGaugeControl）是指利用液壓系統(tǒng)來對軋機(jī)作用力進(jìn)行實時調(diào)整，從而控制軋件成形尺寸的精度，減少軋件誤差和浪費。目前市場上主要的HAGC系統(tǒng)中，模型基于單變量控制，缺少對多變量關(guān)系的建模和控制。因此，如何在HAGC系統(tǒng)中引入多變量關(guān)系的控制方法，是一個迫切需要解決的問題。本研究旨在開發(fā)一種可行的、具有良好魯棒性的HAGC控制方法，通過辨識軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的動態(tài)特性，并建立合適的多變量模型，實現(xiàn)軋機(jī)在高速、高負(fù)荷的軋制工況下的自適應(yīng)控制和優(yōu)化控制，提高軋機(jī)的軋制質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線1.軋機(jī)HAGC系統(tǒng)建模通過分析軋機(jī)的動力學(xué)和液壓系統(tǒng)特性，建立軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的多變量數(shù)學(xué)模型，包括軋輥作用力、軋制力矩、軋件成形尺寸等關(guān)鍵參數(shù)。2.HAGC系統(tǒng)辨識和參數(shù)優(yōu)化采用系統(tǒng)辨識技術(shù)，從軋機(jī)的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)中提取出軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)，并優(yōu)化控制參數(shù)，使軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的性能得到最優(yōu)化。3.設(shè)計軋機(jī)HAGC魯棒控制器設(shè)計一種魯棒控制器，以保證控制器的穩(wěn)定性、可靠性。提出一種設(shè)計方法，針對多變量軋機(jī)HAGC系統(tǒng)，將常規(guī)的PI控制器進(jìn)行改進(jìn)，引入預(yù)估補(bǔ)償環(huán)節(jié)，以提高系統(tǒng)魯棒性。4.控制器仿真和實驗驗證在MATLAB/Simulink平臺上進(jìn)行數(shù)值仿真和實驗驗證，測試所設(shè)計的軋機(jī)HAGC控制器性能，驗證其控制精度、控制時效性和魯棒性等指標(biāo)。5.結(jié)果分析和總結(jié)通過對仿真和實驗結(jié)果進(jìn)行分析，評估所設(shè)計的控制方法的可行性和控制效果，總結(jié)HAGC系統(tǒng)的優(yōu)化控制方法和多變量模型辨識方法。三、研究計劃和進(jìn)度安排1.第1-2個月：文獻(xiàn)調(diào)研和理論學(xué)習(xí)，明確研究目標(biāo)和思路；2.第3-4個月：建立軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行仿真分析；3.第5-6個月：采用系統(tǒng)辨識技術(shù)，辨識軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)，并優(yōu)化控制參數(shù)；4.第7-8個月：設(shè)計魯棒控制器，并分別在仿真和實驗平臺上進(jìn)行性能測試；5.第9-10個月：進(jìn)行仿真和實驗結(jié)果的分析和總結(jié)；6.第11-12個月：撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯。四、研究的預(yù)期結(jié)果1.建立多變量的軋機(jī)HAGC系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，滿足軋機(jī)高速、高負(fù)荷的軋制要求；2.提出一種軋機(jī)HAGC系統(tǒng)的參數(shù)辨識和優(yōu)化方法，實現(xiàn)控制器參數(shù)最優(yōu)化；3.設(shè)