1.基于自适应有限时间复合观测器的分数阶滑模控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、考虑未知动力学模型对轧机主传动扭振系统的影响，所述未知动力学模型指轧机主传动扭振系统的负载扰动，建立轧机主传动扭振系统的动力学模型；

S2、根据建模原理，利用轧机主传动扭振系统的输出状态建立描述负载扰动的等效数学模型，根据分析，下面的外部扰动系统可以准确地描述作用于轧机主传动扭振系统的负载扰动：

m' m'×m'

其中，η∈R 是外部扰动系统的状态，W∈R 是外部扰动系统的状态矩阵， 是外m×m'

部扰动系统的输入， 是外部扰动系统的模型未知项或其受到的扰动，V∈R 是系统m

的输出矩阵，d∈R是外部扰动系统的输出，即负载扰动；

S3、根据所述S1中的轧机主传动扭振系统的动力学模型以及S2中的外部扰动系统，设计自适应有限时间复合观测器，通过自适应有限时间复合观测器获得负载扰动的估计值；

S31、自适应有限时间复合观测器包括基础观测器和自适应终端滑模观测器两部分，下面首先设计基础观测器，估计值记为其中K'是设计过程中选择的增益矩阵；

S32、利用基础观测器对控制器进行扰动补偿后，此时轧机主传动扭振系统的动力学模型为：

其中 然后设计自适应终端滑模观测器对x2和 进行估计，将两者的估计值分别记为zd和

首先定义两个辅助变量：

自适应终端滑模观测器如下：

其中，c1，c2，ηd，α1和α2均为正常数并且0＜α1＜1和α2＞1，kd由下面的自适应律(7)给出：其中

ρd＝r0d+rd (9)，

式中 选择参数0＜αd＜1，δ0d，γd，εd和 使得下面的不等式成立：

其中 通常选取一个足够大的γd即可使得式(12)成立；

S33、自适应有限时间复合观测器的扰动估计值为S4、根据所述S1中的轧机主传动扭振系统的动力学模型以及S3中获得的扰动估计值，针对轧机主传动扭振系统制定一个分数阶连续非奇异快速终端滑模控制器，在负载扰动影响下，使得电机转子与轧辊之间的相对扭转角稳定于一个定值，所述的分数阶连续非奇异快速终端滑模控制器具体为：

S41、首先设计如下的分数阶连续非奇异快速终端滑模面：其中

其中θe＝x1‑x1d为轧机主传动扭振系统相对扭转角和相对扭转角期望值的误差，x1d为相对扭转角期望值；k1＞0，k2＞0和k＞0；1＜ζ1＜2，ζ2＞ζ1，并且ζ1选择的是ζ1＝b1/b2，b1和b2均为正奇数；λ＜0是分数阶运算参数；

为保证滑模态的存在，设计等效控制律ueq：S42、为使得滑动变量s具有有限时间收敛的特性，选择如下的趋近律：其中，参数h1，h2＞0并且0＜ζ3＜1；从(16)可以得出，到达阶段的非线性控制项为：S43、扰动补偿量为：

S44、通过上面的分析设计分数阶连续非奇异快速终端滑模控制律为：u＝ueq+un+uc (19)。

2.根据权利要求1所述的基于自适应有限时间复合观测器的分数阶滑模控制方法，其特征在于：所述S1中，令轧机主传动扭振系统的状态变量为x1＝θ1‑θ2， 则轧机主传动扭振系统的动力学模型为：

其中，f(x)为状态变量x1、x2的李普希茨函数，d为模型扰动项，J1表示电机转子的转动惯

量，J2表示轧辊的转动惯量，θ1与θ2是电机转子与轧辊的转角，和 是电机转子与轧辊的角速度，C0为系统连接轴阻尼系数，K为连接轴扭转刚度，T1为电动机输出力矩，T2为负载力矩，Mf为负载端非线性摩擦阻尼力矩。

3.根据权利要求1所述的基于自适应有限时间复合观测器的分数阶滑模控制方法，其特征在于：所述S1中，轧机主传动扭振系统的动力学模型还能表述为：考虑轧机扭振系统电机和轧辊相对扭转角的变化，由方程组(20)中第一式减去第二式，那么表述为：

其中J1表示电机转子的转动惯量，J2表示轧辊的转动惯量，θ1与θ2是电机转子与轧辊的转角， 和 是电机转子与轧辊的角速度， 和 是电机转子与轧辊的角加速度，C0为系统连接轴阻尼系数，K为连接轴扭转刚度，T1为电动机输出力矩，T2为负载力矩，Mf为负载端非线性摩擦阻尼力矩。

4.根据权利要求1所述的基于自适应有限时间复合观测器的分数阶滑模控制方法，其特征在于：控制方法只需要得到轧制现场可测量的轧机主传动扭振系统的电机转子和轧辊各自的扭转角和扭转角速度就可保证轧机主传动扭振系统的全局稳定性，并且通过控制器参数ζ1，ζ2，ζ3，k1，k2，h1，h2，λ和k以及观测器参数c1，c2，α1，α2，ηd，αd，r0d，δ0d，εd，γd，τd和增益矩阵K'，就可获得电机转子和轧辊之间的相对扭转角理想的瞬态与稳态性能，通过对相对扭转角的高精度控制，最终实现抑制扭振的目标。