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基于RT-LAB的热连轧主传动系统建模与仿真

陈元斌  
【摘要】:热连轧主传动控制系统在热轧生产中处于重要地位,其控制结果直接与热轧的翘扣头控制、微张力控制以及轧制力控制相关联,从而最终影响到热轧成品的产量与质量。国内钢铁企业在对现有热连轧主传动速度控制系统的技术改造中,主要采用在线试验手段,既影响生产进度,又存在巨大的试验风险。系统仿真技术提供了一种快速、廉价、低风险的试验手段。本文以某钢厂热连轧直、交流主传动系统为研究对象,建立了可运行于RT-LAB的主传动系统精确仿真模型,开发了可用于模型参数实时修改以及与其它非实时仿真平台交互仿真的控制台软件,重点对建模过程、模型参数辨识、模型的检验以及控制台软件设计做了详尽的阐述。本模型和软件已通过了有关专家的鉴定。同时本文在实践的基础上对一种基于标准LabVIEW驱动程序规范的API(DLLs)封装技术进行了探讨。本论文为基于RT-LAB的分布式仿真系统设计和开发提供借鉴意义,同时开发的仿真平台为主传动系统的优化设计以及技术改造提供了理论依据和试验平台。本文主要包括以下几个部分: 第一章综述了热连轧主传动的发展概况以及半物理、分布式系统仿真技术在现代工业中的应用。并对热连轧主传动建模与仿真在国内外研究现状进行了介绍。在此基础上,阐述了论文的选题背景、意义及论文的研究目标和主要工作。 第二章首先介绍了RT-LAB分布式仿真平台,在充分考虑热连轧主传动特点的基础上,详细介绍了热连轧分布式协同实时仿真的整体框架和接口机制。 第三章在深入分析了热连轧直、交流主传动调速系统的总体功能及各个模块的详细功能的基础上,建立直流主传动调速系统数学模型、交流主传动调速系统数学模型,上述两个模型对应两种不同的典型电机调速系统。 第四章本章在前面建立的主传动数学模型的基础上,详细介绍了直流主传动和交流主传动各子模型的参数辨识过程以及仿真模型框图。最后,给出了可运行于RT-LAB的热连轧主传动系统仿真模型。 第五章在深入分析了RT-LAB API(DLLs)的基础上,介绍了一种基于标准LabVIEW驱动程序规范的API(DLLs)封装技术,接着介绍了可用于模型参数实时修改以及与其它多方非实时仿真平台交互仿真的控制台软件开发过程。 第六章本章重点对粗轧主传动系统实时仿真结果、仿真结果的一致性检验进行了介绍。最后对仿真结果进行了分析。 第七章总结全文,并指出后续可以开展的工作内容。


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