可逆轧机是冷轧带材生产的主要设备,其主传动控制系统是指拖动带材在轧辊之间往复运动的电机控制系统。主传动控制系统的调速控制效果对带材的板形和厚度等主要性能指标有重要影响。目前,国内外主传动控制系统主要采用凸极同步电机,所以对电机控制系统的研究具有重要的应用价值和理论意义。本文以某不锈钢厂的冷轧生产线为背景,将可逆轧机主传动控制系统作为研究对象,分析了轧机主传动控制系统的结构及控制策略。针对凸极同步电机数学模型中电感矩阵和转子位置角耦合问题,论文通过坐标旋转变换,把电机电感矩阵简化为了常微分线性矩阵,解除了耦合。同时引入了磁场定向坐标系,并建立相应坐标系下的电机模型,方便了控制系统的分析与设计。用气隙磁链定向的矢量控制方法设计系统时,由于凸极同步电机磁路不对称,导致控制系统的设计繁琐,因此论文采用按照定子磁链定向的矢量控制方法设计系统。针对凸极同步电机数学模型复杂的特点,论文根据工程需要对电机模型进行了合理简化,并将主传动控制系统设计成磁链双闭环控制环节和转速双闭环控制环节。同时根据磁链控制环节的需要,设计了磁链观测器环节,给磁链控制器提供反馈信号。最后,通过对设计的主传动控制系统进行仿真,发现转速控制器超调较大。同时考虑到实际工业现场中,电机参数常有波动,负载转矩也呈非线性变化,这些变化会加剧转速控制器控制性能的恶化,也必然导致主传动控制系统的性能变差。所以,本文提出了采用滑模变结构控制方法设计速度控制器。该方法能够快速响应给定的变化,而且对外界扰动不敏感,增强了控制器的鲁棒性。