Vol.28 No.3 傅剑等：基于μ综合的热轧动态设定型AGC鲁棒控制 ·297· 低于1，控制系统幅值小于0.5，说明采用4综合 析，指出H控制的不足.引入结构奇异值理论， 法较之H法有更好的控制效果，而H。控制器受 使用4综合来设计热连轧动态设定型AGC鲁棒 模型不确定性影响没有达到期望的控制目标. 性能控制器.应用主环定理引入虚拟性能块将带 使用SIMULINK进行仿真，考察其时域控 弹性刚度摄动的动态设定型AGC控制问题转化 制效果.假设入口厚差扰动为0.1406sin(7t)时， 为广义系统的鲁棒镇定问题，同时考虑到系统的 在4综合控制器的控制下，其出口厚差曲线为图 鲁棒稳定性和鲁棒性能，克服了H。控制的鲁棒 5所示： 性能局限性.以某1700热轧厂5#主轧机动态设 0.15 定型AGC控制的数据为仿真对象进行仿真，结果 0.10 表明系统对于模型不确定有很好的鲁棒稳定性和 0,05 鲁棒性能，实现了在模型摄动（弹性刚度模型有一 0 定误差)的情况下系统仍然具有鲁棒稳定性和高 -0.05 精度的厚度控制性能 -0.10 参考文献 -0.15 [1]Vladimir B G.High-quality Steel Rolling:Theory and Prac- 0200 0.5 1.0 tice.International Rolling Mill Consultants Ine,1993 时间s [2]王军，王国栋.各种压力AGC模型的分析与评价，轧钢， 图54方法控制的下出口厚差曲线 2001,18(5):51 Fig.5 Exit height deviation curve bymethod [3)Gerald H,Michael J G.Robust multivariable control for hot strip mills.ISIJ Int,2000,40(10):995 而使用H。方法的控制器，在0.072s时系统 [4]Doly J C.a review of for case studies in robust control//I- 提示出口厚差值接近INF,表明系统呈不稳定发 FAC 10th Triennial World Congress.Munich FRG,1987: 散状态.考虑到入口厚差干扰频率为7Hz,图3 365 中可以看到系统的结构奇异值大于1，所以系统 [5]史忠科.鲁棒控刷理论.北京：国防工业出版社，2003 [6]恒庆海何雨奋王广雄.控制系统的鲁棒性能设计与判据 不稳定，其结果与频域分析是一致的. 哈尔滨工业大学学报，1996,28(1)：48 上述实验模型和数据均来源于现场实际，实 [7]Kemin Z,Pramond P K,Jakob S,et al.Robust performance 验结果在很大程度上说明了该方法在现场实际应 of systems with structure uncertainties in state space.Auto- 用的可行性和有效性.当然，要将该算法在实际 matica,.1995,31(2):249 中使用还有一些工作要解决.例如用该方法设计 [8]Packard A,Doyle J C.The complex structured singular value 的控制器阶数偏高(4阶)，实际中使用中要进行 Automatica,1993,29:71 [9]俞立，鲁棒控制-线形矩阵不等式处理处理方法，北京：清 降阶处理，便于控制算法实时快速实现 华大学出版社，2002 4 结论 [10]富饶，杨莹，黄琳，：分析的线形矩阵不等式方法及其优 化算法.控制与决策，2004,19(3)：247 通过对摄动系统控制器的性能评价指标的分 Robust control for dynamic set AGC in hot strip mill based on u synthesis FU Jian,YANG Weidong,LI Boqun,LIU Tong2) 1)Information Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)College of Information Electric Engineering,Beijing University of Agriculture,Beijing 100083,China ABSTRACT A robust approach based on g synthesis is proposed on the analysis of a dynamic set AGC model and engineering practice in hot strip mill.Even thought there is perturbation in stiffness,the perfor- mance of the system with the approach satisfies the request all the time.By introducing the fictive uncer- tainty characterizing the system capability and the main loop theorem,the problem that design a controller。 傅剑等 基于 拜 综合的热轧动态设定型 鲁棒控制 低于 ， 控制系统 幅值小于 ， 说 明采用 产 综 合 法较之 法有更好 的控制效果 ， 而 控制器受 模型不确定性影响没有达到期望 的控制 目标 使用 进 行 仿 真 ， 考 察其 时域 控 制效果 假设入 口 厚差扰动为 时 ， 在 产 综合控制器 的控制 下 ， 其 出 口 厚差 曲线为 图 所示 ’ 厂万不万 让。叮厂 匡 气 矛了 月 声 、、……、’‘ 恻 ， 暨 一 析 ， 指 出 控制 的不 足 引人结构 奇 异值理论 ， 使用 产 综合来设计热连 轧动 态设 定型 鲁棒 性能控制器 应用 主环定理 引入虚拟性能块将带 弹性 刚度摄动 的动态 设 定 型 控制 问题转 化 为广义 系统 的鲁棒镇 定 问题 ， 同时考虑 到 系 统 的 鲁棒稳定性和 鲁棒性 能 ， 克 服 了 控 制 的鲁棒 性能局 限性 以某 热轧厂 主轧机 动态设 定型 控制 的数据为仿真对象进行仿真 ， 结果 表 明系统对于模型 不确定有很好 的鲁棒稳定性和 鲁棒性能 ， 实现 了在模型摄动 弹性 刚度模型有一 定误差 的情况 下 系 统仍 然 具 有 鲁棒 稳 定性和 高 精度的厚度控制性 能 ，刁， 参 内曰 ‘ 一 考 文 献 一 一 尸产 、 、 矛 一 厂 一一一一一一一 一习 时间 图 产 方法控制的下出 口 厚差 曲线 讨 产 而使用 方法 的控制器 ， 在 时 系统 提示 出 口 厚 差值接近 ， 表 明系统 呈 不 稳 定发 散状态 考虑 到 入 口 厚 差 干 扰频 率 为 ， 图 中可以看到 系统 的结构 奇 异值大 于 ， 所 以 系统 不稳定 ， 其结果与频域分析是一致 的 上述 实验模型 和 数据均 来源 于 现 场 实 际 ， 实 验结果在很大程度上说 明了该方法在现场实际应 用 的可行性 和 有 效性 当然 ， 要 将该算 法 在 实 际 中使用还 有一些工作要解决 例如用该方法设 计 的控制器 阶数偏 高 阶 ， 实 际 中使 用 中要 进 行 降阶处理 ， 便于控制算法实时快速 实现 结论 通过对摄动系统控制器 的性能评价指标的分 【 凡 卜 ， 王军 ， 王 国栋 各种压 力 模 型 的分 析与评价 轧 钢 ， ， ， ， ， 伪 一 产 。 ， 。 用 ， 史忠科 鲁棒控制理论 北京 国防工业 出版社 ， 恒庆海 何雨奋 王 广雄 控制系统的鲁棒性能设计与判据 哈尔滨工业大学学报 ， ， ， ， 〕 ， 邓 · 姗 ， ， ， · 吐 ， ， 俞立 鲁棒控制一 线形矩 阵不等式处理处理方法 北京 清 华大学 出版社 ， 富饶 ， 杨莹 ， 黄琳 群 分析 的线形矩 阵不 等式方法及 其优 化算法 控制与决策 ， ， 产 ， 扭 讥艺 ， 五 。 ， 毛 几 ， 飞 ， 飞 ， ， 叱 ， ， 产 五 ，