熱連軋軋制特性分析及控制策略的研究與應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)熱連軋帶鋼的控制精度提出了越來(lái)越高的要求，厚度控制策略和活套控制策略作為熱連軋控制系統(tǒng)的核心一直是軋鋼自動(dòng)化研究的熱點(diǎn)。本文以某熱連軋機(jī)組自動(dòng)化控制系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目為背景，對(duì)熱連軋軋制特性與軋制過(guò)程中的軋制過(guò)程模型系統(tǒng)、厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)、活套控制系統(tǒng)等進(jìn)行了研究，并將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)，取得了良好的控制效果。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)對(duì)熱連軋過(guò)程設(shè)定模型和自學(xué)習(xí)模型進(jìn)行了深入研究，通過(guò)軋制過(guò)程中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)軋制力模

2、型和彈跳模型進(jìn)行自學(xué)習(xí)，修正模型中的關(guān)鍵參數(shù)。針對(duì)軋制過(guò)程中精軋機(jī)架間可能同時(shí)軋制兩塊帶鋼的問(wèn)題，提出了雙存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)模型設(shè)定規(guī)程的控制策略，優(yōu)化了模型的觸發(fā)邏輯，提高了軋制節(jié)奏。
　　(2)結(jié)合軋制過(guò)程基本方程，建立了用于軋制過(guò)程特性分析的增量模型。根據(jù)求導(dǎo)法則，逐個(gè)計(jì)算軋制力和前滑對(duì)軋機(jī)入、出口厚度、溫度以及前后張力的偏微分系數(shù)，得出了軋制工藝參數(shù)間的影響系數(shù)，以此為依據(jù)確定了最優(yōu)厚度控制策略。
　　(3)分析了活套高度和

3、張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，給出了活套電機(jī)力矩的計(jì)算方式和采用電流反饋信號(hào)的張力檢測(cè)方式。針對(duì)活套高度控制和張力控制之間的干擾問(wèn)題，給出了活套多變量控制。針對(duì)活套起落套過(guò)程對(duì)帶鋼質(zhì)量的影響，建立了軟接觸和防甩尾控制，提高了軋制過(guò)程的穩(wěn)定性和帶鋼頭尾厚度控制精度。
　　(4)針對(duì)計(jì)算剛度系數(shù)和實(shí)際剛度系數(shù)之間存在偏差和彈跳曲線的非線性問(wèn)題，從兩個(gè)方面揭示了利用基于剛度系數(shù)的彈跳方程計(jì)算厚度基準(zhǔn)存在誤差的根本原因，提出了基于由牌坊彈跳特

4、性曲線和機(jī)架軋機(jī)輥系撓曲特性曲線組成的彈跳特性曲線的機(jī)架間厚度計(jì)算策略，以此為基礎(chǔ)建立新型厚度計(jì)AGC，解決了厚度計(jì)AGC厚度基準(zhǔn)的問(wèn)題，提高厚度計(jì)AGC工作穩(wěn)定性和控制精度。以基于軋機(jī)彈跳特性曲線的機(jī)架軋出厚度計(jì)算方法為基礎(chǔ)，優(yōu)化前饋AGC控制系統(tǒng)，提高了厚度控制精度。
　　(5)針對(duì)熱連軋監(jiān)控AGC不能解決各個(gè)機(jī)架之間厚度偏差量的分配和保持各機(jī)架間負(fù)荷平衡的問(wèn)題，提出了一種基于速度和機(jī)架間帶鋼厚度的樣本跟蹤方式協(xié)調(diào)各機(jī)架的厚度

5、基準(zhǔn)值。針對(duì)監(jiān)控AGC對(duì)負(fù)荷平衡的影響，推導(dǎo)得出了軋制過(guò)程中機(jī)架間負(fù)荷修正模型，并以此為基礎(chǔ)對(duì)監(jiān)控AGC控制方式進(jìn)行了優(yōu)化。針對(duì)厚度計(jì)AGC消除厚度偏差的局限性，開(kāi)發(fā)了動(dòng)態(tài)鎖定軋制力控制策略提高厚度計(jì)AGC消除厚度波動(dòng)的能力。針對(duì)監(jiān)控AGC和厚度計(jì)AGC共存時(shí)的相關(guān)性問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)厚度控制算法和控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了厚度控制的非相關(guān)控制。
　　(6)給出了自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)配置和軟件結(jié)構(gòu)，對(duì)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)和人機(jī)界面