。1072。 北京科技大学学报 2006年第11期 1.2 14 1.0 (a) (b) 12 Aw 0 -ADRC 08 -·PID -ADRC 0.2 0.4 -·PID △h 0.2 0.2 0 2 46 10 4 6 10 时间s 时间s 图3时滞减小30%的响应曲线.（板宽设定值阶跃变化(b)板厚设定值阶跃变化 Fig.3 Response of time delay decreased by 30%:(a)set point of strip width:(b)set point of strip thickness 0.10 0.010 (a) -ADRC (b) -ADRC PID PID 0.05 0.00 0.005 0 0.010 20 30 40 50 10 20 30 40 时间s 时间5 图4抗扰动性能曲线。（板宽通道：(b)板厚通道 Fig.4 Responses of disturbance rejection:(a)width loop:(b)gauge loop 50%,ADRC抗干扰能力明显优于PID控制器， 参考文献 克服了PID控制器无法使设定值跟踪和干扰抑 [I]Nakada T,Asada H,Nakajima S,et al.Automatic width 制同时达到最佳的缺点 control system for hot strip mills.R&D Kobe Steel Eng Rep. 1991,41(3):95 4结论 [2 Okada M.Murayama K.Urano A.et al Optimal contol sys tem for hot strip finishing mill.Contrd Eng Pract.1998.6 本文将ADRC技术应用于板宽板厚双输入 (8):1029 双输出大时滞系统的控制.首先将被控对象的 【3习 Imae T,Nomura N.MiyoshiS.High quality pmduction tech- 模型简化处理，然后根据B阵的粗略估计值设计 nology at the Chiba No.3 hot strip mill.Kawasaki Seel Tech ADRC静态解耦补偿器，各通道即可分别按常规 Rp,1996,28(4):59 的SSO时滞系统进行ADRC设计.对于模型摄 【4韩京清.自抗扰控制器及其应用.控制与决策，1998.13 (1):19 动造成静态解耦不匹配和通道间的动态耦合，由 [5]Nakagaw a S.Miura H.Gauge control system for hot strip fim ES0来估计并予以补偿.ES0动态解耦并不需 ishing mill Pmc of the 29th IEEE Conference on Decision 要知道动态耦合矩阵，而是直接将耦合作为外扰 and Contml.1990:1573 予以补偿，为解耦方法提供了新的思路.为提高 【(童朝南，孙一康，陈百红.热连轧AGC控制中活套补偿的 时滞对象的快速性设计了一种去掉TD,由 两种观点.轧钢.2002,19(4)：47 【刀韩京清，张文革.大时滞系统的自抗扰控制器。控制与决 ESO,NLSEF两部分组成的ADRC,且N LSEF 策，1999.144)：354 改用非线性函数fst实现.仿真结果表明，所设计 [8韩京清，表露林.跟踪微分器的离散形式.系统科学与数 的控制系统不仅解耦效果优良、跟踪性能较好，而 学，1999,19(3)：268 且对模型的不确定性和外部扰动具有较强的鲁棒 性和适应能力，因此具有很好的应用前景. (C)1994-2020 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net图 3 时滞减小 30%的响应曲线.( a) 板宽设定值阶跃变化;( b) 板厚设定值阶跃变化 Fig.3 Response of time-delay decreased by 30%:( a) set point of strip width;( b) set point of strip thickness 图 4 抗扰动性能曲线.( a) 板宽通道;( b) 板厚通道 Fig.4 Responses of disturbance rejection:( a) width loop;( b) gauge loop 50 %, ADRC 抗干扰能力明显优于 PID 控制器, 克服了 PID 控制器无法使设定值跟踪和干扰抑 制同时达到最佳的缺点. 4 结论 本文将 ADRC 技术应用于板宽板厚双输入 双输出大时滞系统的控制.首先, 将被控对象的 模型简化处理, 然后根据 B 阵的粗略估计值设计 ADRC 静态解耦补偿器, 各通道即可分别按常规 的S ISO 时滞系统进行 ADRC 设计 .对于模型摄 动造成静态解耦不匹配和通道间的动态耦合, 由 ESO 来估计并予以补偿.ESO 动态解耦并不需 要知道动态耦合矩阵, 而是直接将耦合作为外扰 予以补偿, 为解耦方法提供了新的思路.为提高 时滞对 象的快速性, 设计了一种去 掉 TD, 由 ESO, NLSEF 两部分组成的 ADRC, 且 N LSEF 改用非线性函数 fst 实现.仿真结果表明, 所设计 的控制系统不仅解耦效果优良 、跟踪性能较好, 而 且对模型的不确定性和外部扰动具有较强的鲁棒 性和适应能力, 因此具有很好的应用前景. 参 考 文 献 [ 1] Nakada T, Asada H, Nakajima S , et al.Aut omatic w idth control system for hot strip mills.R&D Kobe Steel Eng Rep, 1991, 41( 3) :95 [ 2] Okada M, Murayama K, Urano A, et al.Optimal control sys￾t em for hot strip finishing mill.Control Eng Pract, 1998, 6 ( 8) :1029 [ 3] Imae T, Nomura N, Miyoshi S .High qualit y producti on t ech￾nology at the C hiba No .3 hot strip mill.Kawasaki Steel Tech Rep, 1996, 28( 4) :59 [ 4] 韩京清.自抗扰控制器及其应用.控制与决策, 1998, 13 ( 1) :19 [ 5] Nakagaw a S, Miura H .Gauge control syst em f or hot strip fin￾ishing mill ∥ Proc of the 29th IEE E Conf erence on Decision and Control, 1990:1573 [ 6] 童朝南, 孙一康, 陈百红.热连轧AGC 控制中活套补偿的 两种观点.轧钢, 2002, 19( 4) :47 [ 7] 韩京清, 张文革.大时滞系统的自抗扰控制器.控制与决 策, 1999, 14( 4) :354 [ 8] 韩京清, 袁露林.跟踪微分器的离散形式.系统科学与数 学, 1999, 19( 3) :268 · 1072 · 北 京 科 技 大 学 学 报 2006 年第 11 期