快速抗擾動預(yù)測控制算法及其在精軋系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、溫度是典型的工業(yè)控制對象,具有大慣性、純滯后、參數(shù)時變等特性。由于時滯的存在使擾動產(chǎn)生的影響不能及時被檢測,控制作用相對滯后,從而對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制精度和調(diào)節(jié)時間等方面造成了不利影響。因此,系統(tǒng)時滯一直是控制領(lǐng)域中的難點之一。
　　 預(yù)測控制基于模型預(yù)測、在線滾動優(yōu)化和反饋控制的原理,可以較好的對系統(tǒng)的時滯特性進(jìn)行開環(huán)補(bǔ)償。針對常見工業(yè)被控對象的時滯特點,本文基于Toeplitz預(yù)測方程提出一種改進(jìn)的預(yù)測控制算法:該算法利

2、用過去的輸入輸出和未來輸入的線性組合可以快速求解控制率,減少因多步預(yù)測遞推求解Diophantine方程引起的迭代計算量;為防止溫度大幅度變化,在目標(biāo)函數(shù)中加入了輸出增量懲罰因子,能有效減少輸出波動;并充分利用預(yù)測信息軟化控制率,克服輸入波動。仿真結(jié)果驗證了該算法的具有良好的抗擾動性。
　　 鋼鐵冶金行業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于很重要的支撐地位。精軋是鋼坯生產(chǎn)各種成品鋼板重要的過程,其中終軋溫度對帶鋼質(zhì)量有直接影響。精軋工藝過程復(fù)

3、雜,影響溫度的變量繁多,但受現(xiàn)場條件限制有效測溫點少,現(xiàn)有生產(chǎn)線利用PID調(diào)整機(jī)架間的噴淋水量的控制方法對終軋溫度的影響有很大的滯后,效果并不理想。本文針對精軋終軋溫度這一復(fù)雜被控對象,結(jié)合現(xiàn)場海量數(shù)據(jù)和工藝背景,搭建了離線動態(tài)預(yù)報平臺:將整條帶鋼分成多個觀測點進(jìn)行實時預(yù)報;分析了幾種溫降環(huán)節(jié)對帶鋼頭尾部溫差產(chǎn)生的影響;通過大量的仿真分析找到?jīng)Q定帶鋼頭尾溫度波動的關(guān)鍵因素。
　　 根據(jù)仿真平臺的分析結(jié)果,將指定機(jī)架間噴水量作為因