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专利号: 2025102850193
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种六辊可逆冷轧机转速跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:基于六辊可逆冷轧机的结构,构建轧辊动力学模型;轧辊动力学模型包括跟随者动力学模型以及领导者动力学模型,其中跟随者动力学模型表示中间辊和支撑辊,领导者动力学模型表示工作辊;

跟随者动力学模型为:

式中: 是个智能体第 次迭代的状态变量,其中 ; 是第 个智能体第 次迭代的控制输入; 是非线性扰动参数; 是 上由摩擦力、轧件材质不均匀性、电机特性非线性因素带来的已知的局部可Lipschitz的非线性函数;是轧制过程的持续时间;

领导者动力学模型为:

式中: 为工作辊转速; 为工作辊轧制钢材时的转速曲线,满足,其中 为正值常数;

基于图论知识构建轧辊动力学模型的通信拓扑,构建加权邻接矩阵 ,其中若节点与节点 存在通信连接,则 ,否则 ;

构建对角矩阵 ,其中若第 个辊轮为跟随者且能直接接收领导者信息,则 ,否则 ;

计算拉普拉斯矩阵 ,其中 ;

将拉普拉斯矩阵与对角矩阵叠加,构建对称矩阵 ;

根据通信拓扑确定转速跟踪误差;根据对称矩阵建立基于轧辊动力学模型的一致性误差以及一般误差,一致性误差表达式如下:式中:表示第个跟随者与领导者之间的预期相对转速;

一般误差表达式如下:

在每次迭代控制中,将当前一般误差的初始值设定为前一次迭代的最终值,即,得到如下式的误差方程:式中: ;

通过误差方程实现轧辊转速的动态一致性控制;

根据转速跟踪误差,设计得到多轧辊分布式转速跟踪控制策略:设计控制输入 为:式中:为可调的设计参数; 与 为参数更新率; 为时变调节增益,且满足;且 , ;

通过复合能量函数设计参数更新律:

式中:、为可调的设计参数。

2.根据权利要求1所述一种六辊可逆冷轧机转速跟踪控制方法,其特征在于,得到多轧辊分布式转速跟踪控制策略后,对多轧辊分布式转速跟踪控制策略验证。

3.根据权利要求2所述一种六辊可逆冷轧机转速跟踪控制方法,其特征在于,当保证控制输入与参数更新率迭代次数趋于无穷大时,跟随者智能体在二范数意义下完全跟踪领导者的期望转速轨迹,即满足 。

4.一种六辊可逆冷轧机转速跟踪控制系统,应用于权利要求1~3任一所述的一种六辊可逆冷轧机转速跟踪控制方法,其特征在于,包括:构建模块,用于基于六辊可逆冷轧机的结构,构建轧辊动力学模型;

确定模块,用于基于图论知识构建轧辊动力学模型的通信拓扑,根据通信拓扑确定转速跟踪误差;

设计模块,根据转速跟踪误差,设计得到多轧辊分布式转速跟踪控制策略。

5.一种六辊可逆冷轧机转速跟踪控制设备,其特征在于,包括处理器和存储器,其中,所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述的六辊可逆冷轧机转速跟踪控制方法。

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的六辊可逆冷轧机转速跟踪控制方法。