鋁板帶材冷軋機(jī)板形板厚解耦控制策略的研究.pdf

1、板形與板厚是決定鋁板帶材幾何尺寸精度最為重要的兩大質(zhì)量指標(biāo)，厚度自動(dòng)控系統(tǒng)（AGC）是為了保證鋁板帶材縱向厚度的精度，板形自動(dòng)控制系統(tǒng)（AFC）是為了獲取鋁板帶材橫向厚度的均勻性和良好的平直度。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，板形控制和板厚控制已經(jīng)達(dá)到了較高的控制精度。然而板形板厚控制（AFC-AGC）系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)耦合的復(fù)雜多變量控制系統(tǒng)，在鋁板帶材冷軋生產(chǎn)過(guò)程中，板厚控制和板形控制本質(zhì)上都是對(duì)軋制過(guò)程中有載輥縫的控制，兩者存在很強(qiáng)的耦合關(guān)系，實(shí)

2、現(xiàn)板形板厚的解耦控制已經(jīng)成為一個(gè)進(jìn)一步提高控制精度急待解決的難題。 板形板厚的耦合作用更多地表現(xiàn)為一個(gè)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)作用過(guò)程，為此從AFC-AGC系統(tǒng)的耦合機(jī)理出發(fā)，系統(tǒng)深入地研究了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)耦合模型及相應(yīng)的動(dòng)態(tài)解耦控制策略，并結(jié)合仿真試驗(yàn)結(jié)果，在生產(chǎn)軋制實(shí)踐中驗(yàn)證了上述理論研究的正確性，提高了鋁板帶材軋制生產(chǎn)質(zhì)量。主要研究?jī)?nèi)容如下所述： 研究將板形控制和板厚控制系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)考慮，建立了AFC-AGC動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。針對(duì)

3、AFC-AGC系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用不變性原理并結(jié)合PID控制算法對(duì)AFC-AGC系統(tǒng)進(jìn)行了解耦控制，應(yīng)用Smith預(yù)估器對(duì)純滯后環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，仿真結(jié)果表明解耦控制效果良好，減小了板形板厚控制的耦合影響；當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中模型參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，解耦控制性能會(huì)變差，基于模型參考自適應(yīng)控制和解耦控制理論，提出了多變量自適應(yīng)解耦控制方法，有效解決了解耦過(guò)程中系統(tǒng)模型參數(shù)的不確定因素影響控制性能的問(wèn)題，仿真結(jié)果表明該控制策略提高了解耦控制精度；由