板帶熱連軋活套高度和張力控制系統(tǒng)的應(yīng)用及解耦研究.pdf

1、本文以某750mm熱軋中寬帶精軋機(jī)組為研究背景，重點(diǎn)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(xiàn)代頻域思想的解耦控制策略。仿真結(jié)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(nèi)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(gè)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(yùn)動(dòng)關(guān)系出發(fā)，推導(dǎo)出其在基準(zhǔn)點(diǎn)附近的線性化數(shù)學(xué)模型。利用拉普拉斯變換構(gòu)造出多變量系統(tǒng)的傳遞函

2、數(shù)矩陣，從而為控制系統(tǒng)的多變量解耦控制奠定了基礎(chǔ)。 (2)為了消除活套高度和張力的相互影響，提出采用現(xiàn)代頻域理論中的特征軌跡法設(shè)計(jì)活套多變量耦合控制系統(tǒng)的解耦控制器。輔助設(shè)計(jì)工具選用自動(dòng)控制界流行的MATLAB語(yǔ)言。利用特征傳遞函數(shù)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(guān)聯(lián)性。通過Simulink仿真實(shí)驗(yàn)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(duì)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(yīng)用到某熱軋中寬帶生產(chǎn)實(shí)際。比如活套的高度閉環(huán)控制、主干速度自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)速降預(yù)補(bǔ)償控制以及甩機(jī)架控制等。同時(shí)給出了一套合理的熱連軋計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件配置和軟件結(jié)構(gòu)。 實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果和曲線表明，活套高度-張力控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，小張力連軋過程中活套高度的波動(dòng)范圍控制在設(shè)定值的±10％。 本文的研究結(jié)果針對(duì)板帶熱連軋機(jī)的活套多變量控制，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣