板帶熱連軋活套高度和張力控制系統(tǒng)的應用及解耦研究.pdf

1、本文以某750mm熱軋中寬帶精軋機組為研究背景，重點研究了活套多變量控制系統(tǒng)。指出了常規(guī)活套控制方法的不足，給出了一套基于現代頻域思想的解耦控制策略。仿真結果研究表明，該解耦控制策略取得了明顯優(yōu)于常規(guī)控制的控制精度。本文的主要內容和取得的主要成果如下： (1)活套高度-張力控制系統(tǒng)是一個典型的雙輸入雙輸出多變量控制系統(tǒng)。從活套支持器的基本運動關系出發(fā)，推導出其在基準點附近的線性化數學模型。利用拉普拉斯變換構造出多變量系統(tǒng)的傳遞函

2、數矩陣，從而為控制系統(tǒng)的多變量解耦控制奠定了基礎。 (2)為了消除活套高度和張力的相互影響，提出采用現代頻域理論中的特征軌跡法設計活套多變量耦合控制系統(tǒng)的解耦控制器。輔助設計工具選用自動控制界流行的MATLAB語言。利用特征傳遞函數的軌跡(即特征軌跡)判斷多變量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。利用特征方向和自然基向量之間的夾角(即失配角)判斷多變量系統(tǒng)的關聯(lián)性。通過Simulink仿真實驗表明，解耦后控制系統(tǒng)的控制性能明顯優(yōu)于解耦前。 (

3、3)基于以上對活套多變量控制系統(tǒng)的研究，將部分研究成果和控制策略應用到某熱軋中寬帶生產實際。比如活套的高度閉環(huán)控制、主干速度自適應控制、動態(tài)速降預補償控制以及甩機架控制等。同時給出了一套合理的熱連軋計算機控制系統(tǒng)的硬件配置和軟件結構。 實際的運行結果和曲線表明，活套高度-張力控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，小張力連軋過程中活套高度的波動范圍控制在設定值的±10％。 本文的研究結果針對板帶熱連軋機的活套多變量控制，具有很強的實用性和推廣