[发明专利]一种平整机延伸率快速精确控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金生产过程自动化领域，涉及一种冷轧生产线平整机的延伸率控制方法。

背景技术

在冷轧带钢生产过程中，延伸率是产品的一项重要技术指标。延伸率控制性能的优劣直接关系到产品的质量高低。由于在生产过程中，延伸率具有滞后、时变、非线性、数学模型难以准确建立等特点，尤其是在平整机的升减速过程中，延伸率的波动更大。因此，采用常规的增量式PID算法难以获得满意的控制效果。《冷轧平整机延伸率控制系统的应用及研究》（钢铁研究学报， 2008 Vol.20 No.5） 描述了一种冷轧平整机组的延伸率控制系统，该系统是一种双闭环控制系统，内环采用的是轧制力控制系统，外环采用的是延伸率控制系统。并且针对平整机在加减速或出现其它扰动时的延伸率波动问题，提出了在双闭环控制系统中增加速度前馈控制的方法。文章提出的方法对于延伸率的控制和抗扰动性有一定的效果，但是缺乏快速实时响应的特性和稳定性的控制方法。

发明内容

本发明的目的就是提供一种平整机延伸率的快速精确控制方法，该方法不但具有令人满意的延伸率控制效果，而且还具有快速的实时响应特性和较强的系统稳定性。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种平整机延伸率快速精确控制方法，该方法采用双闭环控制系统，其中轧制力控制作为内环控制系统，延伸率控制作为外环控制系统，包括动态补偿控制；轧制力闭环控制系统采用的是操作侧与传动侧的和轧制力控制以及差轧制力控制的方式；液压缸伺服阀采用的是泄露补偿积分控制方式。

进一步地，所述的轧制力闭环控制系统具有快速响应特性，系统响应时间在25ms左右，轧制力波动范围控制在0.05MN以内。伺服阀输出电流I：

I=Kp*ΔF+1Ti∫0tΔf*Kp*dt]]>

式中ΔF为轧制力偏差值，K_P为控制器增益， T_i为伺服阀泄露补偿控制器积分时间，t为程序的采样周期。

进一步地，所述的延伸率闭环控制系统具有快速响应特性，系统响应时间在25ms左右，轧制力波动范围控制在0.05MN以内。

延伸率闭环控制系统输出的轧制力附加设定值F1：

F1=Kp*Δϵ+1Ti∫0tΔϵ*Kp*dt]]>

式中Δε为轧制力偏差值，K_P为控制器增益， T_i为延伸率控制器积分时间，t为程序的采样周期。

进一步地，延伸率闭环控制器增益Kp还包括自适应增益K，根据轧制力与延伸率关系，延伸率控制回路通过积分反推实时计算出轧制力设定值，与实际轧制力进行比较根据偏差修正轧制力与延伸率之间的比例系数。将比例系数进行转化作为延伸率控制器的增益，这样就可以实现控制增益的连续动态修正。

自适应增益K的计算方法如下：