伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统反步滑模控制

摘要：

针对伺服电机通过偏心轴连杆机构驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在减速比加工误差、偏心轴机械零位初始偏差和负载转矩扰动等问题，本文设计了一种基于双幂次趋近律和扩张状态观测器(ESO)的反步滑模控制器。首先，针对偏心轴转角到结晶器位移非线性关系逆解的非唯一性，可通过分段函数法建立结晶器位移到偏心轴转角一一对应的映射函数关系；其次，针对不可测的减速比加工误差和负载转矩扰动可采用扩张状态观测器来实时估计，以削弱扰动对系统跟踪性能的影响；最后，采用一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律以提高收敛速度和削弱抖振。仿真对比结果表明，本文所设计的控制器能有效实现连铸结晶器位移的渐近跟踪，并对系统扰动具有较强的鲁棒性。

关键词：伺服电机驱动、连铸结晶器、振动位移系统、扩张状态测器、反步滑模控制、双幂次趋近律

所属期刊栏目：33

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金委员会与宝钢集团有限公司联合资助项目U1260203;国家自然科学基金项目61403332;河北省自然科学基金项目F2016203263;河北省高等学校科学技术研究青年基金项目QN2016122;河北省高等学校创新团队领军人才培育计划项目LJRC013资助. Supported in part by united fund of National Natural Science Foundation, Bao Steel Group Co., LTDU1260203;National Natural Science Foundation of China61403332;Natural Science Foundation of Hebei ProvinceF2016203263;Science and Technology Research Younth Foundation Project in Colleges and Universities of Hebei ProvinceQN2016122;Cultivation Project for Leading Talent of Innovation Team in Colleges and Universities of Hebei ProvinceLJRC013

在线出版日期：2017-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1442-1448