1.一种考虑输入受限的轧机主传动系统输出反馈控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、考虑未建模动态、外界未知扰动、非线性因素以及输入饱和对轧机主传动系统的影响，建立轧机主传动系统的动力学模型：电机驱动力矩T1的具体表达式为：其中，sat(u)是轧机主传动系统的实际输入，u(t)是待设计的控制输入信号，uM是电机输出扭矩的上界；

令sat(u)＝g(u)+δ(t)，其中电机近似输出扭矩g(u)＝uM×tanh(u/uM)为连续光滑函数，δ(t)为电机输出扭矩有界的误差函数，且|δ(t)|≤uM(1‑tanh(1))＝D；

令轧机主传动系统的状态变量为： x2＝θ1‑θ2， 则轧机主传动系统的动力学模型为：

其中，f1(x1)、f2(x1)、f3(x2,x3)为状态变量x1、x2、x3的李普希茨函数，d(t)为不匹配性模型扰动项，ξ(t)为集总扰动项， f2(x1)＝‑x1，J1为电机

端的转动惯量；J2为轧辊端的转动惯量；θ1为电机的转角；为θ1的一阶导数，即电机的转速；为θ1的二阶导数，即电机的角加速度；θ2为轧辊的转角；为θ2的一阶导数，即轧辊的转速；为θ2的二阶导数，即轧辊的角加速度；C1为电机端阻尼系数；C2为轧辊与压下系统间阻尼系数；K(t)为系统的非线性刚度；T1为电机的驱动力矩；T2为轧辊的负载力矩；Td为外界未知干扰； 为系统模型的补偿项；

S2、根据所述S1中的轧机主传动系统的动力学模型，设计扩张状态观测器，通过扩张状态观测器增益的选取，获取轧机主传动系统的系统状态和总扰动的估计值；

将轧机主传动系统的集总扰动项ξ(t)记为状态变量x4，构造如下的轧机主传动系统扩张状态观测器：

其中， 分别为状态变量x1，x2，x3，x4的估计值，ω0为观测器的带宽，满足ω0＞0，且带宽ω0是扩张状态观测器中需要调节的量；

S3、根据所述S1中的轧机主传动系统的动力学模型，引入性能函数，对轧机的轧辊转速跟踪误差的瞬态与稳态性能进行约束；

轧辊转速跟踪误差e(t)＝x1‑xd，其中xd为轧辊转速的期望值，根据预定性能控制方法，所述轧辊转速跟踪误差需满足如下约束：‑ρ(t)＜e(t)＜ρ(t)    (9)其中：ρ(t)是光滑、有界、正的且严格递减的性能函数，性能函数ρ(t)表述为如下形式：‑lt

ρ(t)＝(ρ0‑ρ∞)e +ρ∞                            (10)其中：l＞0， ρ0＞0，且ρ0需满足‑ρ0＜e(0)＜ρ0；

S4、根据所述S2获得的系统状态和总扰动的估计值，针对受性能函数约束的轧机主传动系统，制定一个输出反馈控制策略，在输入受限的情况下，使轧辊转速跟踪误差能收敛至预先设定的区域内；所述输出反馈控制策略具体为：S41、采用误差转换函数将受约束的轧辊的转速跟踪的控制转化为无约束的轧机系统的镇定控制，选取轧辊转速跟踪误差的转换函数z1为：其中，χ＝e(t)/ρ(t)为归一化误差，e(t)为轧辊转速跟踪误差，ρ(t)为性能函数；

S42、基于转换后的跟踪误差，构造轧机主传动系统的状态变量x2的虚拟控制率α1为：式中，参数k1,ε为正常数，H1为不匹配性模型扰动项d(t)的上界，S43、取状态变量x2的虚拟误差变量z2＝x2‑α1，构造轧机主传动系统的状态变量x3的虚拟控制率α2为：

式中，k2为正常数， 为α1

导数的确定值部分；

S44、取状态变量x3的虚拟误差变量z3＝x3‑α2‑Γ，设计系统控制器u，从而控制轧机的轧辊转速跟踪误差能收敛至预先设定的区域内：式中，k3为正常数，Γ为解决输入饱和而引入的辅助状态变量，且为α2导数的确定值

部分。

2.根据权利要求1所述的考虑输入受限的轧机主传动系统输出反馈控制方法，其特征在于：所述S1中，轧机主传动系统的动力学模型还能表述为：其中，J1为轧机的电机端的转动惯量；J2为轧机的轧辊端的转动惯量；θ1(t)为电机的转角 为θ1(t)的一阶导数，为电机的转速； 为θ1(t)的二阶导数，为电机的角加速度；θ2(t)为轧辊的转角； 为θ2(t)的一阶导数，为轧辊的转速； 为θ2(t)的二阶导数，为轧辊的角加速度；C1为电机端阻尼系数；C2为轧辊与压下系统间阻尼系数；K(t)为系统的非线性刚度；T1为电机的驱动力矩；T2为轧辊的负载力矩；Td为外界未知干扰； 为系统模型的补偿项。

3.根据权利要求1所述的考虑输入受限的轧机主传动系统输出反馈控制方法，其特征在于：所设计控制策略只需应用轧制现场可测得的轧辊转速状态信息就可保证输入受限下轧机主传动系统的全局稳定性，并且通过控制器参数k1,k2,k3与预定性能域适当的选取，就可获得轧辊主传动系统理想的瞬态与稳态性能。