[发明专利]冷轧硅钢边部减薄反馈滞后控制方法

说明书

本发明涉及一种冷轧硅钢边部减薄反馈滞后控制方法，在边部减薄闭环控制中，窜辊横移时间和出口边降仪检测时间可简化为纯滞后环节，可得边降闭环传递函数为：边部减薄输出调节量的增益分为两部分：静态增益部分和动态增益部分，且输出调节量增益的计算公式：g_all_sh1＝gi_gdev_sh1×g_v_sh1。本发明适合于冷轧硅钢单锥度工作辊窜辊轧机，通过对边降闭环控制造成滞后的因素进行分析，首次采用流量相等原则计算滞后时间，能够更精确的得到系统反馈滞后时间；调节量的变增益方法对于边部减薄闭环大滞后具有良好的控制品质，能满足不同机架的调节，能够保证系统的稳定性，提高硅钢生产过程中边部减薄控制质量。

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种适用于单锥度工作辊窜辊轧机冷轧硅钢边部减薄反馈滞后控制方法。

背景技术

冷轧硅钢是钢铁板带材中具有高附加值的效益产品之一，广泛应用于电力、机电、邮电和军工等领域。边部减薄控制技术是带钢轧制过程中继厚度控制和板形控制之后的又一技术难点和热点，特别是对硅钢板、镀锡板以及汽车板等高附加值冷轧薄板而言，边部减薄的合理控制可以大幅提高其成材率，改善产品性能和质量。硅钢横向厚差的要求极高，普通要求≤10μm，高级要求≤5μm。为了能够反映带钢横向厚差的情况，目前通常采用带钢边部特定点与基准点厚度的差值量。为了减少带钢的边部减薄缺陷，通常采用具有单锥度工作辊窜辊的轧机T-WRS(Taper Work Roll Shifting Mill)，其工作辊分为常规段 (一般为平辊)和锥形段，如图1所示。

边部减薄控制系统是提高冷轧硅钢板成形质量的重要保障。冷连轧边部减薄控制系统的执行机构是液压窜辊伺服控制系统，由于当前技术及生产线设备安装条件限制，边部减薄闭环控制系统在使用过程中存在反馈调节滞后的问题，与边部减薄控制系统时间常数相比，冷连轧边降调节滞后是大滞后问题，容易引起系统的震荡和不稳定，为了保证系统的稳定轧制，以往采取降低系统增益和降低轧制速度的方法来缓解这种现象，但是这是以牺牲系统控制精度和生产效益为代价的。

国内外有关边部减薄反馈滞后的控制方法在专利和文献未见公开，抗滞后功能经常作为带钢边部减薄控制的重要因素提出。可以说是一直作为最核心技术未公开，本发明在国内首次自主开发冷轧硅钢边部减薄控制的背景下，开始研究抗滞后控制方法，并提出适合硅钢生产的输出值变增益调节方法，已经在系统测试中投入且应用效果良好。

发明内容

本发明提供了一种冷轧硅钢边部减薄反馈滞后控制方法，适合于冷轧硅钢单锥度工作辊窜辊轧机，通过对边降闭环控制造成滞后的因素进行分析，首次采用流量相等原则计算滞后时间，能够更精确的得到系统反馈滞后时间；调节量的变增益方法对于边部减薄闭环大滞后具有良好的控制品质，能满足不同机架的调节，能够保证系统的稳定性，提高硅钢生产过程中边部减薄控制质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

冷轧硅钢边部减薄反馈滞后控制方法，包括如下步骤：

1)边部减薄控制由冷轧生产线F1～F3机架进行窜辊实现，在F1机架前面安装现场入口凸度仪用于检测来料凸度，在距离F5机架l＝2m的位置安装出口边降仪用于检测出口带钢边降状况，由出口边降仪反馈信息与边降控制模块组成闭环控制的边部减薄控制系统；从边部减薄控制系统发出边降调节信号，到边部减薄控制系统接受到出口边降仪反馈回来的调节后稳定信息这段时间存在滞后；边降信号的滞后时间可以分解为两部分：第一部分是窜辊机构执行工作辊横移时间τ₁，第二部分是窜辊到位后新边降经过后续机架轧制到达出口边降仪的时间τ₂，则总滞后时间为：

τ＝τ₁+τ₂；

2)在不同窜辊模式和有无带钢情况下，工作辊窜辊速度是不一样的，且窜辊速度与工作辊圆周速度及当前轧制力成函数关系；其中：