[发明专利]一种活套多变量控制器确定方法

说明书

本发明提供一种活套多变量控制器确定方法，能够消除系统的稳态误差。所述方法包括：在预先推导的传统活套数学模型表达式的基础上添加被控变量偏差积分项，得到新的活套数学模型表达式，其中，所述被控变量包括：活套角度和带刚张力；根据得到的新的活套数学模型表达式，确定基于协方差控制的多变量控制器，所述多变量控制器为：集活套角度控制和带刚张力控制于一体的多变量控制器。本发明适用于活套角度和带刚张力的控制操作。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域、嵌入式领域，特别是指一种活套多变量控制器确定方法。

背景技术

热带轧制一般由加热、粗轧、精轧和卷取构成，其中精轧是核心，精轧机组一般由6～7个机架构成，精轧机架间的活套控制是热连轧自动化控制的重要组成部分。位于各机架间的活套用来调整机架间的带钢张力到要求的数值，防止带钢宽度和厚度的变化。活套的控制包括活套角度控制、带钢张力控制和带钢流量控制。活套的角度控制是通过调节马达的转速来实现的；带钢张力的控制是通过活套马达的电流控制进行的；带钢流量的控制主要是通过调节上游机架主速度来维持活套高度相对恒定来完成的。实际活套控制主要集中在对活套的角度与带钢张力的控制。

依据活套实际机械结构推导出的传统活套数学模型表达式没有考虑被控变量偏差积分的影响因素，导致基于传统活套数学模型表达式所设计的活套角度控制器和带钢张力控制器无法解决系统的稳态误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种活套多变量控制器确定方法，以解决现有技术所存在的基于传统活套数学模型表达式所设计的活套角度控制器和带钢张力控制器无法解决系统的稳态误差的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种活套多变量控制器确定方法，包括：

在预先推导的传统活套数学模型表达式的基础上添加被控变量偏差积分项，得到新的活套数学模型表达式，其中，所述被控变量包括：活套角度和带钢张力；

根据得到的新的活套数学模型表达式，确定基于协方差控制的多变量控制器，所述多变量控制器为：集活套角度控制和带钢张力控制于一体的多变量控制器。

进一步地，所述在预先推导的传统活套数学模型表达式的基础上添加被控变量偏差积分项，得到新的活套数学模型表达式包括：

在预先推导的传统活套数学模型表达式的基础上添加活套角度偏差和带钢张力偏差的时间积分项，得到新的活套数学模型表达式。

进一步地，得到的新的活套数学模型表达式为：

其中，x为系统状态变量，u为系统输入，A、B_u和B_w分别表示系统矩阵、输入矩阵、带钢速度偏差系数矩阵，为系统状态变量的导数，△V为带钢速度偏差，x₆和x₇分别是活套角度偏差和带钢张力偏差的时间积分项，和分别为x₆和x₇的导数，y1为被控变量矢量，y1表达式为θ表示活套角度，σ表示带钢张力。

进一步地，所述根据得到的新的活套数学模型表达式，确定基于协方差控制的多变量控制器包括：

确定具有活套角度反馈的观测器；

根据得到的新的活套数学模型表达式和确定的具有活套角度反馈的观测器，得到被控系统数学模型表达式；

根据得到的被控系统数学模型表达式，利用线性矩阵不等式，确定基于协方差控制的多变量控制器。

进一步地，得到的被控系统数学模型表达式为：