專利名稱：一種平整機延伸率快速精確控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金生產(chǎn)過程自動化領域，涉及一種冷軋生產(chǎn)線平整機的延伸率控制方法。
背景技術：
在冷軋帶鋼生產(chǎn)過程中，延伸率是產(chǎn)品的一項重要技術指標。延伸率控制性能的優(yōu)劣直接關系到產(chǎn)品的質量高低。由于在生產(chǎn)過程中，延伸率具有滯后、時變、非線性、數(shù)學模型難以準確建立等特點，尤其是在平整機的升減速過程中，延伸率的波動更大。因此，采用常規(guī)的增量式PID算法難以獲得滿意的控制效果。《冷軋平整機延伸率控制系統(tǒng)的應用及研究》(鋼鐵研究學報，2008 Vol. 20 No. 5)描述了一種冷軋平整機組的延伸率控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)采用的是軋制力控制系統(tǒng)，外環(huán)采用的是延伸率控 制系統(tǒng)。并且針對平整機在加減速或出現(xiàn)其它擾動時的延伸率波動問題，提出了在雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中增加速度前饋控制的方法。文章提出的方法對于延伸率的控制和抗擾動性有一定的效果，但是缺乏快速實時響應的特性和穩(wěn)定性的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種平整機延伸率的快速精確控制方法，該方法不但具有令人滿意的延伸率控制效果，而且還具有快速的實時響應特性和較強的系統(tǒng)穩(wěn)定性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案一種平整機延伸率快速精確控制方法，該方法采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中軋制力控制作為內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)，延伸率控制作為外環(huán)控制系統(tǒng)，包括動態(tài)補償控制；軋制力閉環(huán)控制系統(tǒng)采用的是操作側與傳動側的和軋制力控制以及差軋制力控制的方式；液壓缸伺服閥采用的是泄露補償積分控制方式。進一步地，所述的軋制力閉環(huán)控制系統(tǒng)具有快速響應特性，系統(tǒng)響應時間在25ms左右，軋制力波動范圍控制在O. 05MN以內(nèi)。伺服閥輸出電流I :
I rI=Kp*AF+ —}AF*K.^dt式中Λ F為軋制力偏差值，Kp為控制器增益，Ti為伺服閥泄露補償控制器積分時間，t為程序的采樣周期。進一步地，所述的延伸率閉環(huán)控制系統(tǒng)具有快速響應特性，系統(tǒng)響應時間在25ms左右，軋制力波動范圍控制在O. 05MN以內(nèi)。延伸率閉環(huán)控制系統(tǒng)輸出的軋制力附加設定值Fl
I \Fl=KpvAs+—j Δε*Κρ*(1
T1 O式中Λ ε為軋制力偏差值，Kp為控制器增益，Ti為延伸率控制器積分時間，t為程序的采樣周期。進一步地，延伸率閉環(huán)控制器增益Kp還包括自適應增益K，根據(jù)軋制力與延伸率關系，延伸率控制回路通過積分反推實時計算出軋制力設定值，與實際軋制力進行比較根據(jù)偏差修正軋制力與延伸率之間的比例系數(shù)。將比例系數(shù)進行轉化作為延伸率控制器的增益，這樣就可以實現(xiàn)控制增益的連續(xù)動態(tài)修正。自適應增益K的計算方法如下
權利要求
1.一種平整機延伸率快速精確控制方法，其特征在于該方法采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中軋制力控制作為內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)，延伸率控制作為外環(huán)控制系統(tǒng)，包括動態(tài)補償控制，軋制力閉環(huán)控制系統(tǒng)采用的是操作側與傳動側的和軋制力控制以及差軋制力控制的方式；液壓缸伺服閥采用的是泄露補償積分控制方式。
2.根據(jù)權利要求I所述的平整機延伸率快速精確控制方法，其特征在于所述的軋制力閉環(huán)控制系統(tǒng)具有快速響應特性，系統(tǒng)響應時間在25-25ms，軋制力波動范圍控制在O.05麗以內(nèi)，伺服閥輸出電流I :
3.根據(jù)權利要求I所述平整機延伸率快速精確控制方法，其特征在于延伸率閉環(huán)控制系統(tǒng)輸出的軋制力附加設定值Fl
4.根據(jù)權利要求2或3所述平整機延伸率快速精確控制方法，其特征在于所述的延伸率閉環(huán)控制器增益Kp還包括自適應增益K，根據(jù)軋制力與延伸率關系，延伸率控制回路通過積分反推實時計算出軋制力設定值，與實際軋制力進行比較根據(jù)偏差修正軋制力與延伸率之間的比例系數(shù)。將比例系數(shù)進行轉化作為延伸率控制器的增益，這樣就可以實現(xiàn)控制增益的連續(xù)動態(tài)修正； 自適應增益K的計算方法如下
5.根據(jù)權利要求2或3所述平整機延伸率快速精確控制方法，其特征在于還包括升降速過程中延伸率預設控制；建立速度變化與延伸率之間關系的數(shù)學模型，進而計算出需要補償?shù)能堉屏χ?，通過軋制力調(diào)節(jié)來消除速度變化對延伸率的影響；軋制力補償附加設定值F2的計算公式
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平整機延伸率快速精確控制方法，該方法采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中軋制力控制作為內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)，延伸率控制作為外環(huán)控制系統(tǒng)，包括動態(tài)補償控制。軋制力閉環(huán)控制系統(tǒng)采用的是操作側與傳動側的和軋制力控制以及差軋制力控制的方式；液壓缸伺服閥采用的是泄露補償積分控制方式。延伸率控制回路采用動態(tài)變增益自適應控制方法，通過計算軋制力偏差進行積分反推方法實時修正控制器增益。針對升減速階段延伸率波動過大這一問題，建立速度波動與延伸率之間的數(shù)學模型，采用軋制力預控的補償控制方法與延伸率閉環(huán)共同完成延伸率控制。
文檔編號B21B37/56GK102873106SQ20121037629
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權日2012年9月29日
發(fā)明者秦大偉, 王軍生, 宋君, 劉寶權, 張巖, 侯永剛, 費靜, 吳萌 申請人:鞍鋼股份有限公司