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《东北大学》 2015年
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热连轧活套控制系统模型与预测控制研究

杨晶  
【摘要】:活套控制系统主要包括活套高度控制和带钢张力控制两个方面,但两者之间存在着耦合关系。本文以热连轧带钢精轧机组活套控制系统为研究对象,基于对活套控制过程中各阶段工作原理与控制策略的分析,建立了活套高度和张力控制系统状态空间耦合模型。构建基于模型预测控制的活套综合控制系统,并对其控制效果进行了分析。本文的主要研究内容如下:(1)从热连轧带钢的起套、恒张力轧制及落套三个阶段阐述了热连轧活套控制过程,给出了活套起落套时的控制策略,并且以恒张力稳定轧制阶段为重点,深入地研究了稳定连轧时活套高度和张力控制系统的控制过程。(2)详细阐述了带钢张力产生的机理,并建立了热连轧带钢张力模型,给出易于工业实现的活套套量模型。分析了恒张力轧制时的活套受力情况,在计算带钢张力力矩、重力力矩及加速力矩的基础上,建立了活套运动力学模型。针对执行机构的特点,将其动态模型表示为惯性环节。综合考虑活套高度和张力控制之间的耦合作用,最终构建了基于状态空间的活套综合控制动态模型。(3)活套高度-张力控制系统是一个典型的双输入双输出系统,工作过程中存在动态强耦合并受轧制状态变化干扰。使用活套状态空间模型,给出了基于模型预测控制的活套综合控制策略,结合活套高度和带钢张力的控制过程,对预测控制中模型预测、在线滚动优化及实时在线校正策略的控制算法进行了深入研究。(4)针对活套综合控制系统,使用MATLAB软件分别建立传统控制和预测控制仿真平台。通过给定带钢张力和活套高度阶跃信号与正弦信号,对两种控制方式的控制性能和跟踪性能进行了比较。通过模拟轧辊辊缝调整和轧制参数变化,对比分析两种控制器的抗干扰能力和鲁棒性。仿真结果表明,模型预测活套控制具有更好的控制性能和系统稳定性。本文的研究结果针对带钢热连轧机的活套控制,具有较强的实用性和推广价值,此外模型预测控制对于其他轧制过程的控制系统同样具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG334.9

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘兴华;;迁钢2160热轧液压活套软接触控制的研究与应用[J];冶金自动化;2012年06期
2 时汝佳;刘友宽;金秀章;;基于广义预测控制的热工应用研究[J];仪器仪表用户;2010年04期
3 李长更;刘友宽;苏杰;;模型算法控制对大迟延系统的控制效果研究[J];仪器仪表用户;2010年04期
4 邢满荣;纪春明;;浅析预测控制的特点及应用[J];中国科技信息;2006年09期
5 付兴建;童朝南;宗胜悦;;带钢热连轧活套系统的H_∞控制及仿真研究[J];系统仿真学报;2006年01期
6 彭开香;董洁;童朝南;;热连轧机活套升落套动态过程分析与改进[J];轧钢;2005年05期
7 刘立文,阳春华;活套控制技术及应用[J];湖南冶金;2005年04期
8 周福恩,毕效辉;动态矩阵预测控制算法在过程控制中的应用研究[J];南通航运职业技术学院学报;2005年01期
9 李玉红,刘红军,王东风,韩璞;一种新型的动态矩阵控制算法及仿真研究[J];计算机仿真;2005年02期
10 时维国,宋存利;基于脉冲响应的预测控制算法及仿真[J];大连铁道学院学报;2004年04期
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1 燕铎;600mm九机架热连轧AGC系统研究[D];太原科技大学;2012年
2 陈炎敏;宝钢2050热轧活套控制模型研究及改进[D];上海交通大学;2011年
【共引文献】
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1 张超;;液压活套控制策略及应用[J];冶金自动化;2018年05期
2 许幼奇;张琛;;一个基于简单模型的热电联产供热控制方案[J];电力与能源;2018年03期
3 王飞;;热连轧精轧机组活套控制模型应用分析[J];山东冶金;2018年03期
4 岳殿佐;侯玉双;韩荣梅;;热连轧生产线液压活套控制分析[J];阴山学刊(自然科学版);2018年01期
5 刘宝;张晨;;基于OPC的SIMATIC PCS7预测控制实验系统设计与实现[J];实验技术与管理;2017年04期
6 魏建宏;王保勤;王朝辉;;棒材头部10m处无纵肋问题分析与处理[J];山西冶金;2017年01期
7 姬亚锋;田敏;郭鹏程;胡啸;刘光明;;板带热连轧机活套控制系统优化[J];中国机械工程;2017年04期
8 王琦;杨雁青;王哲;;1880热连轧液压活套控制系统研究及改进[J];冶金自动化;2017年01期
9 侯国莲;杨玉;;改进的约束预测控制在液位控制系统中的应用[J];计算机仿真;2016年10期
10 杨马英;郑亚飞;;基于视觉反馈的机械臂预测控制[J];浙江工业大学学报;2016年03期
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1 孟立新;无头轧制模拟实验台中焊机小车位置跟踪误差的分析与研究[D];河北工业大学;2016年
2 杨晶;热连轧活套控制系统模型与预测控制研究[D];东北大学;2015年
3 刘聪;高速线材飞剪控制系统及通讯系统改进[D];上海交通大学;2015年
4 韩欢欢;热连轧液压活套控制系统研究与应用[D];东北大学;2013年
5 金宇亮;热连轧活套控制系统研究与应用[D];东北大学;2012年
【二级参考文献】
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1 杨森;;轧机液压活套控制理论[J];酒钢科技;2011年02期
2 叶文通;陈国定;黄云龙;刘莎;;热工控制对象的不同控制方案的鲁棒性分析[J];计算机仿真;2008年06期
3 杨锦;龙新峰;梁平;;预测控制技术在电厂热工过程中的应用分析[J];电力设备;2006年05期
4 杨锡运,徐大平,柳亦兵,韩晓娟;过热汽温多模型预测函数控制策略的研究[J];动力工程;2005年04期
5 刘立文,阳春华;活套控制技术及应用[J];湖南冶金;2005年04期
6 华志刚,吕剑虹,张铁军;状态变量-预测控制技术在600MW机组再热汽温控制中的研究与应用[J];中国电机工程学报;2005年12期
7 贾大朋,张殿华,丁桦,刘相华;热连轧过程中活套辊与带钢“软接触”定位控制[J];轧钢;2005年03期
8 孙优贤;我国工业过程自动化高技术产业化重大进展[J];控制工程;2003年02期
9 许超,陈治纲,邵惠鹤;预测控制技术及应用发展综述[J];化工自动化及仪表;2002年03期
10 高阳,陈凤;包钢CSP生产线中的液压活套自动控制[J];包钢科技;2001年04期
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3 席裕庚;关于预测控制的进一步思考[J];控制理论与应用;1994年02期
4 李平,王树青,王骥程;预测控制研究的概况[J];化工自动化及仪表;1995年06期
5 许晓呜,席裕庚,张钟俊;大系统的分散预测控制[J];信息与控制;1988年02期
6 周彬;陶国瑗;黄安业;段新华;;大滞后对象的飞升曲线预测控制[J];金属热处理;1988年10期
7 刘美华,常文森,张良起;机器人的鲁棒预测控制[J];控制理论与应用;1989年01期
8 席裕庚,许晓呜,张钟俊;预测控制的研究现状和多层智能预测控制[J];控制理论与应用;1989年02期
9 魏永松;郑毅;李少远;朱全民;;面向大规模网络化系统的分布式预测控制(英文)[J];控制理论与应用;2017年08期
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3 左小五;;变结构预测控制解耦在塑料挤出机中的应用[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
4 余伟;陈文燕;;预测控制理论综述[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
5 魏善碧;柴毅;丁宝苍;;独立动态系统分布式预测控制研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 曾庆军;王捍兵;徐晶晶;;基于软组织环境的遥操作机器人系统预测控制研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 柴毅;魏善碧;郭茂耘;凌睿;;带通信完全失效的多飞行器编队分布式预测控制研究[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
8 林德衡;;生物医学系统药物输注过程的预测控制[A];1992年控制理论及其应用年会论文集(下)[C];1992年
9 刘兵;徐立鸿;冯纯伯;施建华;;具有饱和输入的预测控制[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
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