一种基于测温仪的板带热连轧卷取温度控制方法

摘要

一种基于测温仪的板带热连轧卷取温度控制方法，属于轧制过程自动控制技术领域，本发明提出了板带变样本长度跟踪的方法，解决了传统方法中滞后时间随轧制速度变化这一问题，将Smith预估控制方法用于卷取温度控制系统，给出了控制器为积分形式下的控制律，与传统控制方法相比，该方法即有非常快的响应速度，又具有较高的静态控制精度，可以广泛推广到热连轧板带生产中，以提高板带产品的卷取温度精度。

主权项

一种基于测温仪的板带热连轧卷取温度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：输入冷却系统数据及板带数据，所述的数据包括：比重γ、比热Cp、带钢厚度H、每根精调集管热流密度Q、控制阀的开闭以及水落到带钢所需时间τ2、每根精调集管长l、测温仪到需要开闭动作集管的距离L0、带钢线速度为v；步骤2：确定温度控制对象的比例系数K及惯性环节的时间常数的比例系数Tt，计算所述比例系数K的公式如下： K = 1000 × l × Q 3600 × v × C P × γ × H 步骤3：设定板带样本跟踪长度LS，公式如下： L S = L g n = L 0 + v τ 2 n 式中，Lg为采样样本的长度，n为Lg等分段数，τ为冷却系统的纯滞后样本延时，且τ＝n+1；步骤4：测温仪对每一个板带样本长度Ls(i)进行实时温度采集，计算设定温度值与实测温度值的温差Δt，并确定i时刻板带样本的平均温差Δt(i)和平均速度v(i)；步骤5：确定精调集管开闭数Δn(i)的值，公式如下： Δn ( i ) = a ( i ) + 2 R ( i ) 2 v ( i - 1 ) v ( i ) - 1 a ( i ) Δn ( i - 1 ) - 2 R ( i ) 2 v ( i - 1 ) v ( i ) a ( i ) Δn ( i - 2 ) + 1 a ( i ) Δn ( i - n - 1 ) + R ( i ) + 1 a ( i ) · K Δt ( i ) - R ( i ) a ( i ) · K Δt ( i - 1 ) 其中： R ( i ) = T t T s ( i ) a(i)＝2R(i)2+2R(i)+1式中，Tt表示测温仪的惯性时间常数，s；Ts(i)表示第i时刻的实测温度，v(i‑1)表示第i‑1时刻的带钢线速度，Δn(i‑1)表示第i‑1时刻的集管开闭数目；其中，第i时刻的Δn(i)集管开闭数目的确定步骤如下：初始时刻： Δn ( 1 ) = R ( 1 ) + 1 a ( 1 ) · K Δt ( 1 ) ; 下一时刻： Δn ( 2 ) = a ( 2 ) + 2 R ( 2 ) 2 v ( 1 ) v ( 2 ) - 1 a ( 2 ) Δn ( 1 ) + R ( 2 ) + 1 a ( 2 ) · K Δt ( 2 ) - R ( 2 ) a ( 2 ) · K Δt ( 1 ) ; ......第i时刻：令n≥2，3≤i≤n+1： Δn ( i ) = a ( i ) + 2 R ( i ) 2 v ( i - 1 ) v ( i ) - 1 a ( i ) Δn ( i - 1 ) - 2 R ( i ) 2 v ( i - 1 ) v ( i ) a ( i ) Δn ( i - 2 ) + R ( i ) + 1 a ( i ) · K Δt ( i ) - R ( i ) a ( i ) · K Δt ( i - 1 ) 第i时刻：i≥n+2： Δn ( i ) = a ( i ) + 2 R ( i ) 2 v ( i - 1 ) v ( i ) - 1 a ( i ) Δn ( i - 1 ) - 2 R ( i ) 2 v ( i - 1 ) v ( i ) a ( i ) Δn ( i - 2 ) + 1 a ( i ) Δn ( i - n - 1 ) + R ( i ) + 1 a ( i ) · K Δt ( i ) - R ( i ) a ( i ) · K Δt ( i - 1 ) 步骤6：根据步骤5计算出的精调集管个数，调节精调集管的开闭，反复执行步骤4‑步骤6，对板带温度进行测量。