大型H型钢轧机自动化控制系统的研究与应用

【摘要】：随着现代化工业技术的迅速发展,对轧件的品种、规格、质量和产量的要求日益提高。热连轧过程中精轧机组控制是决定轧件厚度和质量的关键技术,目前该技术在国内外都一直处于比较活跃的发展状况。 本文简单介绍了大型H型钢轧机生产线的生产工艺、控制设备、控制功能,介绍了电气传动系统的控制设备、控制系统。 基于莱钢大型H型钢轧机生产线的控制系统,对热连轧精轧机组控制系统的厚度控制进行了研究,首先分析比较了国内外近年来对于厚度控制系统的各种控制解决方案,然后在理论分析的基础上,推导了三连轧机组厚度控制系统的数学模型,并应用到粗轧机和精轧机组中,获得了较好的效果。介绍了影响厚度变化的因素及其补偿消除的原理、方法,在静态换辊和动态厚度控制调整方面,取得了较好的控制效果,完全满足了生产工艺的控制要求。 研制出了锯切自动控制模型和电机自动定位模型,大型H型钢锯切自动控制模型,解决了热锯和冷锯运行速度和过载之间不匹配的问题,缩短锯切周期所用的时间。采用位置定位控制模型解决了位置控制精度和定位效率。 对模糊控制理论基础、模糊控制算法以及模糊控制器的设计进行了研究;加热炉温度控制采用模糊控制算法,详细推导了加热炉模糊控制器的模糊控制变量的确定、模糊控制规则的建立、模糊化运算、模糊总控制表的形成以及模糊控制调节,模糊控制模型的运行克服了加热炉炉温调节滞后时间长、易超调、反应速度慢的缺点,阶跃响应性能得到大大改善,不仅响应快,而且超调小,稳态精度高。 本文对厚度控制作了详细的理论研究,并在此基础上实现了矫直机位置定位控制模