1420轧机仿真平台厚度控制系统的研究

【摘要】： 板带的厚度精度是其一个重要的质量指标。轧机的仿真技术研究对优化过程控制模型,改善生产工艺特性具有重要的意义。为了提高带钢的厚度精度,对轧机厚度自动控制系统进行了仿真。本文结合1420冷轧机组设备,对液压AGC系统进行仿真,建立机电液一体化模型,并与其它子系统的仿真模型联合而构成了完整的轧机设备仿真平台。 本项研究在国家科技支撑计划项目“大型轧机共性技术的研究”的资助下完成的。本文针对仿真平台下的轧机机电液一体化模型进行了深入的研究,从液压系统,机械系统,轧制工艺和控制策略等方面进行了全面而系统地分析,进一步完善了现有的液压AGC系统数学模型。 文中综合考虑了轧机辊系变形,压下缸初始行程,管道,轧辊磨损,轧件的塑性变形以及来料变化对板厚精度的影响,并考虑了液压控制系统的动态特性,建立了冷连轧机组的机、电、液一体化模型。在轧机辊系的建模时,将上、下辊系简化为一个两自由度弹簧质量系统,与以往的单自由度体系模型相比,更符合轧机的实际工况。基于位置闭环模型和轧制力闭环模型,分析了伺服阀、液压缸、管道等液压关键元件及性能参数对液压AGC系统的动态响应和稳态精度的影响。最后,利用燕山大学300四辊实验轧机进行对比性实验,验证理论模型,为优化控制策略以提高系统性能奠定基础。