[发明专利]铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，用于提 高铝冷轧机厚度控制系统动态过程的性能，属于冷轧机控制技术领域。

背景技术

在铝加工行业，铝冷轧机作为其中的核心加工装备，在整个轧制过程 中发挥着重要的作用。而铝冷轧机的厚度自动控制系统，对于保障轧制产 品的厚度性能指标，使出口带材厚度的精度在允许误差范围内，提高轧制 速度和效率，起着至关重要的作用。

铝冷轧机的厚度自动控制系统，一般由控制器、测厚仪、位置传感器、 压力传感器和液压油缸等装置组成，采用位置AGC、监控AGC等闭环控 制模式。铝冷轧机的轧制过程可分为动态过程和稳态过程。动态过程指在 轧机加减速期间的动态响应过程，即加减速轧制过程。稳态过程则指系统 达到稳态工作点后轧机速度基本不变的轧制过程。在轧机加减速过程中， 轧辊和带材的摩擦特性会发生变化，以及材料的屈服应力、轧辊温度等其 他因素的影响，会引起轧制力和辊缝的变化，从而使得带材出口厚度也发 生相应变化，使带材厚差精度变差。因此，为了补偿速度变化引起的厚差 波动，一般采用开环速度补偿控制方法。

采用开环速度补偿控制器的铝冷轧机厚度控制系统如图1所示，包括 监控AGC控制器1、位置AGC控制器2、液压油缸3、轧机本体4、位置 传感器5、出口测厚仪6和PID补偿控制器7，在图1中，存在位置AGC、 监控AGC两个闭环控制回路，PID补偿控制器7构成开环控制回路，控制 器输出叠加到位置AGC的设定值中。采用开环速度补偿控制器，可以减 少速度变化对于厚差的影响，但由于轧制过程存在各种不同工况，开环控 制容易引起响应发散，造成系统不稳定，而且开环增益调节更依赖于过程 先验知识，在现场调试时花费较多时间，调试人员很难找到合适的增益系 数。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种铝冷轧机厚度控 制系统的闭环速度补偿方法，旨在有效提高铝冷轧机厚度控制系统的动态 性能。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，特点是：包括以下步骤 ——

1)根据速度测量单元得到速度信号，计算出具体加速度数值；

2)根据控制逻辑判断是否投入闭环速度补偿功能；

3)获得带材出口厚度值，与设定厚度值相比较，计算出厚度偏差；

4)将在第3)步中得到的厚度偏差作为PID补偿控制器输入信号，计 算PID补偿控制器的输出量，即闭环速度反馈的补偿量；

5)将在第4)步中得到的补偿量输出到位置AGC控制器中，完成一 次闭环速度补偿的计算过程；

6)厚度控制系统依次计算加速度数值，然后计算出补偿量，叠加到 位置AGC控制器，如此循环，完成铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补 偿过程。

进一步地，上述的铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，其具 体加速度数值可以不用系统自动计算，而采取人工输入数值的方式。

更进一步地，上述的铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，在 投入使用前需要根据速度值和加速度值进行控制逻辑判断，满足投入条件 时才进行闭环速度补偿计算。

更进一步地，上述的铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，其 PID补偿控制器以厚度偏差为输入信号进行计算。

更进一步地，上述的铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，其 PID补偿控制器执行PID控制算法或PID控制算法的变种形式。

再进一步地，上述的铝冷轧机厚度控制系统的闭环速度补偿方法，其 PID补偿控制器硬件采用可编程控制器PLC或工业控制计算机IPC。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：