一种基于测厚仪反馈信号的高精度板带轧制厚度控制方法

摘要

本发明涉及一种基于测厚仪反馈信号的高精度板带轧制厚度控制方法，属于板带轧制自动控制技术领域，方法如下：步骤1、输入轧制系统数据及板带数据；步骤2、确定厚控对象的比例系数K；步骤3、设定板带样本跟踪长度；步骤4、计算机将测厚仪对每一个板带样本长度Ls(i)的厚差Δh实测值进行多点采集，并确定i时刻板带样本的平均厚差Δh(i)；步骤5、确定Δs(i)；本发明的优点：提出板带样本长度跟踪，解决传统方法中滞后时间随轧制速度变化这一问题，将Smith预估控制方法用于监控AGC系统，给出控制器为积分形式下的控制率，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，可以广泛推广到板带轧制厂中，以提高板带产品的厚度精度。

主权项

1.一种基于测厚仪反馈信号的高精度板带轧制厚度控制方法，其特征在于该控制方法步骤如下：监控AGC系统控制对象的传递函数如下式所示：$G_p\left(s\right)=\frac{K}{\mathrm{Ts}+1}·e^{-\mathrm{\tau s}}$其中G_p(s)为对象不包含纯滞后部分的传递函数；e^-τs为对象纯滞后部分的传递函数；K为厚控对象的比例系数；T为测厚仪的响应时间；s为拉普拉斯算子；步骤1、输入轧制系统数据及板带数据，这些数据包括：轧机的刚度系数M、板带塑性系数Q、测厚仪离轧机轧辊中心线的距离L_g；步骤2、确定厚控对象的比例系数K，以测厚仪的响应时间T为惯性环节的时间常数，确定惯性环节的时间常数；具有二阶工程最佳特征的控制器G_c(s)的传递函数为：$G_c\left(s\right)=\frac{1}{2\mathrm{KTs}};$步骤3、设定板带样本跟踪长度n为L_g等分段数，轧制系统的纯滞后延时为τ＝n+1；步骤4、计算机将测厚仪对每一个板带样本长度L_s(i)的厚差Δh实测值进行多点采集，并确定i时刻板带样本的平均厚差Δh(i)和平均速度v(i)；系统的采样时间可以用下式来表示：L_g为测厚仪离轧机轧辊中心线的距离；步骤5、以第i时刻的控制率Δs(i)为轧机的辊缝附加值，确定Δs(i)为：$\mathrm{\Delta s}\left(i\right)=\frac{a\left(i\right)+2R{\left(i\right)}^2\frac{v(i-1)}{v\left(i\right)}-1}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-1)-\frac{2R{\left(i\right)}^2\frac{v(i-1)}{v\left(i\right)}}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-2)+\frac{1}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-n-1)$$+\frac{R\left(i\right)+1}{a\left(i\right)·K}\mathrm{\Delta h}\left(i\right)-\frac{R\left(i\right)}{a\left(i\right)·K}\mathrm{\Delta h}(i-1)$其中：$R\left(i\right)=\frac{T}{T_s\left(i\right)}$a(i)＝2R(i)²+2R(i)+1；所述的步骤5中ΔS(i)的确定步骤如下：第一步：$\mathrm{\Delta s}\left(1\right)=\frac{R\left(1\right)+1}{a\left(1\right)·K}\mathrm{\Delta h}\left(1\right);$第二步：......$\mathrm{\Delta s}\left(2\right)=\frac{a\left(2\right)+2R{\left(2\right)}^2\frac{v\left(1\right)}{v\left(2\right)}-1}{a\left(2\right)}\mathrm{\Delta s}\left(1\right)+\frac{R\left(2\right)+1}{a\left(2\right)·K}\mathrm{\Delta h}\left(2\right)-\frac{R\left(2\right)}{a\left(2\right)·K}\mathrm{\Delta h}\left(1\right);$第i步(n≥2，3≤i≤n+1)：$\mathrm{\Delta s}\left(i\right)=\frac{a\left(i\right)+2R{\left(i\right)}^2\frac{v(i-1)}{v\left(i\right)}-1}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-1)-\frac{2R{\left(i\right)}^2\frac{v(i-1)}{v\left(i\right)}}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-2)$$+\frac{R\left(i\right)+1}{a\left(i\right)·K}\mathrm{\Delta h}\left(i\right)-\frac{R\left(i\right)}{a\left(i\right)·K}\mathrm{\Delta h}(i-1);$第i步(i≥n+2)：$\mathrm{\Delta s}\left(i\right)=\frac{a\left(i\right)+2R{\left(i\right)}^2\frac{v(i-1)}{v\left(i\right)}-1}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-1)-\frac{2R{\left(i\right)}^2\frac{v(i-1)}{v\left(i\right)}}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-2)+\frac{1}{a\left(i\right)}\mathrm{\Delta s}(i-n-1)$$+\frac{R\left(i\right)+1}{a\left(i\right)·K}\mathrm{\Delta h}\left(i\right)-\frac{R\left(i\right)}{a\left(i\right)·K}\mathrm{\Delta h}(i-1).$