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轧机板厚AGC控制系统及参数预测分析

常瑶  
【摘要】: 高精度冷轧厚度控制技术,国外已经达到了较高的水平,我国在这方面虽然也取得了一定成果,但由于整体工艺装备技术落后,高精度轧制技术同发达国家相比仍存在较大差距,在实际应用中尚有许多问题需要解决。其中,可逆式冷轧机是现代机、电、液一体化系统的典型代表,本文结合500mm铜带四辊可逆轧机设备,针对该轧机的自动控制系统进行了基本而且深入的研究,期望能够实现厚度控制等基本环节之外,还能够有效地提高控制精度。 在参考其它设计思想的基础上,分析研究了厚度自动控制(AGC)的总体方案。系统采用内外环结构形式,主要完成液压缸位置PID闭环、轧制力PID闭环和测厚反馈PID控制、前馈预控等控制方式,还有辅助弯辊力控制用于平整板形和把倾辊差与辊缝差迭加,通过位置闭环PID控制器调节两侧液压缸的辅助倾辊控制等方法。 方案实施中作者根据轧制过程控制的特点,选择合理的计算机系统STEP7、ProTool和PROFIBUS-DP网络完成了控制系统中大部分自动化控制过程的整体设计,不仅组态了全部系统硬件和监控画面,完成了对现场运行数据的采集、运算和输出,完成了轧机的控制功能和厚度控制,还进行了该系统的安装和现场调试,系统实际应用结果和轧出铜板的性能表明各项性能指标均达到了程序设计和现场调试要求。 为了提高轧机厚度控制的精度,采用最小二乘法对现场采集轧制力和辊缝数据进行了轧机刚度参数回归辨识,并研究了由弹跳方程计算出口厚度的厚度计式AGC的模型;利用MATLAB对执行元件的模型进行了模糊仿真,与传统PID模型仿真比较后,系统的响应特性明显提高,为厚度精度的提高提供一种新的尝试。


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