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板带轧机压下系统自动控制的研究

陈海波  
【摘要】:随着科学技术的进步,国民经济取得了高速发展,汽车、电子等行业对板带钢材的质量要求越来越高。厚度是板带材最重要的质量指标之一,厚度自动控制AGC(Automatic Gauge Control)在现代化带钢生产中起十分重要的作用,其控制性能的优劣将直接影响轧制产品的质量。由于液压压下可依据不同的轧制条件按需改变轧机的当量刚度,具备响应速度快、控制精度高等优点,为了更有效地控制板带材的厚度,提高成品带钢的质量,使用液压压下方式进行板厚控制已成为压下的主要发展方向。 本课题依托国家重点项目“南京美强科技股份有限公司复合材料生产线改造”,对其生产线中的四辊精复合轧机压下系统进行研究,提出对该轧机压下系统进行改造的方案,论文主要研究内容如下: 首先系统地介绍了板厚自动控制理论,分析轧制过程中影响轧件厚度的主要因素,并阐述了每种板厚自动控制方式的原理。为了提高板厚控制精度,尽量降低工程的一次投资,本项目对该轧机采取的改造方案为电动压下和液压压下联合控制板厚,由电动压下进行辊缝粗调,液压压下系统负责辊缝精调;根据实际轧制生产过程,建立了较为全面的伺服液压压下系统的动态模型,并引用模糊PID控制技术,建立了轧机液压压下模糊PID控制系统。最后根据AMESIM软件特有的机械液压元素物理结构,用基本元素建模法建立了完整的液压AGC位置控制系统机械液压仿真模型,在MATLAB软件中设计模糊PID控制器,并利用AMESIM/Simulink仿真接口进行电液伺服位置控制系统联合仿真。仿真结果充分证明了本文提出的控制方案在提高轧机厚度控制精度方面具有一定的优越性,与常规PID控制相比,模糊PID控制能够取得更好的控制效果,上述研究结果为实际生产中提高轧制厚度精度提供了一种方法。


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