主要获奖项目简介 冷轧带材纵向厚度控制精度是板厚、板形两大质量指标之一。液压AGC系统是控制板带材厚度的关键技术。燕山大学王益群教授课题组是一个机电液综合的大型课题组,长期致力于轧机自动化领域的理论及应用研究,在液压AGC研究方面,先后获3项国家自然基金资助,2003年初,河南鸽瑞复合材料公司决定由燕山大学王益群课题组负责核心技术——液压AGC研制，以开发一台650冷带轧机。

针对阀控非对称液压缸位置伺服系统存在参数摄动和不确定外负载的问题,提出了一种鲁棒H∞自适应反步控制器的设计方法。在设计控制器时,通过对子系统选择合适的Lyapunov函数,避免了高阶系统中对虚拟控制量重复求导的问题;使系统的跟踪误差满足鲁棒H∞性能指标,增强了系统的鲁棒性;考虑到控制输入前的不确定参数会导致所设计控制律和自适应律互相嵌套,把系统模型中的时变参数进行变量置换,并对整个系统构造了一个合适的Lyapunov函数,从而解决了该问题;最后对闭环系统的稳定性进行了证明。仿真结果表明,与PID控制器相比,所设计的控制器使系统的输出对给定信号的跟踪速度更快,具有更小的跟踪误差,且对参数变化有较强的鲁棒性。

本文介绍了利用单片机实现的ＧＪ型光辐射加热炉温度控制装置的总体组成和主要功能。该温控装置可使炉浊控制稳态误差精度达±１℃。

本文针对液压伺服驱动并联机器人数学模型的特点 ,设计了一种具有变速趋近律的离散滑模变结构控制器。仿真研究结果表明 ,该控制方案可避免通常变结构控制中不可避免的颤动 。

针对四柱万能液压机锻压机床的工艺要求，本文介绍了采用Ｆ１—４０ＭＲ可编程序控制器实现其控制功能的系统组成和程序设计，并对液压系统因渗漏可能导致油压保不住而下跌这一实际问题，从电气上采取了措施，以保证实际油压恒定在某个要求的保压值范围之内。

针对具有输入饱和的非对称缸电液伺服系统的位置跟踪控制问题,提出一种基于模糊干扰观测器的自适应动态面反步控制方法。首先,为便于系统控制器的设计,将系统模型等价转化为严格的反馈形式,并考虑了伺服阀控制信号存在的输入饱和问题;其次,通过构造模糊干扰观测器对系统中由参数摄动、负载扰动等构成的复合干扰进行了观测估计;再次,将反步控制与动态面控制相结合完成了非对称缸电液伺服位置系统控制器的设计,有效地增强了系统的鲁棒稳定性,并解决了反步控制中的“计算膨胀”问题;稳定性分析结果表明,闭环系统的所有信号均一致最终有界。最后,基于某650 mm冷带轧机电液伺服系统的实际数据进行了仿真对比研究,仿真结果验证了所提方法的有效性。

针对液压伺服系统中直接用测量的方法来建立伺服阀死区非线性的模型非常困难的现状,该文充分利用了现有的对液压伺服系统模型的认识,用RBF神经网络来代替伺服阀死区非线性部分的模型,设计了一个带神经网络的辨识器.该辨识器采用了迭代最小方差(RLS)学习算法对系统进行建模.最后,用Matlab/Simulink中的S_Function模块实现了上述辨识器的编程,并进行了仿真.仿真结果表明,所设计的辨识器能较好的解决液压伺服系统的建模问题.

本文从液压伺服系统的原始机理模型出发,提出了一种非线性跟踪控制方法,并且利用Lyapunov函数对这种方法进行了证明.利用对系统参数以及摩擦力的离线辨识结果,并结合本文提出的控制方法设计了控制器,并进行了仿真.文章最后给出了位置跟踪的仿真结果,并对仿真结果进行了分析,证明了这种控制器的有效性.

针对液压伺服位置系统被控对象，提出了用模型参考模糊自适应机构对PID控制器比例系数进行在线调节，以减小液压伺服位置系统中参数摄动等引起的超调和振荡；同时为简化控制器，提出了用变积分系数的方法来消除负载扰动给系统带来的稳态误差。仿真研究结果表明，具有模糊自适应和变积分系数的控制器使控制系统既有较高的稳态精度，同时也使系统具有较快的动态响应，整个系统具有很好的鲁棒性。

本文针对液压伺服驱动并联机器人数学模型的特点,设计了一种具有变速趋近律的离散滑模变结构控制器.仿真研究结果表明,该控制方案可避免通常变结构控制中不可避免的颤动,且系统对参数摄动和外界干扰具有较强的鲁棒性.