[发明专利]一种铝箔轧制厚度优化的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种铝箔轧制厚度优化的控制方法，使用的控制系统为：包括液压控制模块(1)、内环控制模块(2)和外环控制模块(3)；

所述液压控制模块(1)通过所述内环控制模块(2)与所述外环控制模块(3)电连接；

所述液压控制模块(1)包括液压缸(11)和伺服驱动单元(12)，所述液压缸(11)和所述伺服驱动单元(12)传动连接，所述液压缸(11)上设有位移传感器(13)和压力传感器(14)，所述位移传感器(13)能够测量液压缸(11)的位移量，所述压力传感器(14)能够测量所述液压缸(11)的压力；

所述内环控制模块(2)包括轧机机架控制单元(21)；

所述液压控制模块(1)与所述轧机机架控制单元(21)电连接；

所述外环控制模块(3)包括厚度控制单元(31)、厚度测量单元(32)、轧机传动控制单元(33)、开卷机传动控制单元(34)、卷取机传动控制单元(35)和速度测量单元(36)；

所述厚度控制单元(31)、所述厚度测量单元(32)均与所述轧机机架控制单元(21)电连接；

所述厚度测量单元(32)、所述轧机传动控制单元(33)、所述开卷机传动控制单元(34)、所述卷取机传动控制单元(35)和所述速度测量单元(36)均与所述厚度控制单元(31)电连接；

所述厚度控制单元(31)的模拟量输入部分连接至所述位移传感器、所述压力传感器(14)、所述速度测量单元(36)和所述厚度测量单元(32)，所述厚度控制单元(31)的模拟量输出部分连接至所述开卷机传动控制单元(34)、所述卷取机传动控制单元(35)、所述轧机传动控制单元(33)和所述伺服驱动单元(12)；

所述厚度控制单元(31)内设有可变增益的积分控制器(311)、Smith预估器(312)和补偿器(313)；

所述补偿器(313)包括动态补偿器(3131)和静态补偿器(3132)，所述动态补偿器(3131)能够在轧机的升速阶段，根据实际转动惯量的计算方程，通过修正电机的负荷，保证速度精度与张力稳定；所述静态补偿器(3132)能够在轧机的稳速阶段，根据摩擦力曲线与卷径的变化量，通过微调电机的负荷，保证张力稳定；

所述外环控制模块(3)还包括张力测量单元(37)，所述张力测量单元(37)设置于所述轧机的出口侧，所述张力测量单元(37)与所述厚度控制单元(31)电连接，所述厚度控制单元(31)的模拟量输入部分还连接至所述张力测量单元(37)，所述张力测量单元(37)为板型辊，其中，包括如下步骤：

厚度测量单元(32)测量出轧机出口处铝箔的厚度，厚度控制单元(31)根据轧机出口处铝箔的厚度计算出轧机出口处的厚度偏差；

可变增益的积分控制器(311)和Smith预估器(312)根据所述厚度偏差，计算得出附加轧制力的调节量和轧机的加速度的调节量，所述厚度控制单元(31)将所述附加轧制力的调节量通过模拟量传送至所述伺服驱动单元(12)，所述伺服驱动单元(12)控制所述液压缸(11)的运动，厚度控制单元(31)将所述加速度的调节量通过模拟量传送至所述轧机传动控制单元(33)，以调整轧机的轧制速度；

补偿器(313)根据所述加速度的调节量，通过补偿算法获得张力的补偿结果，所述厚度控制单元(31)将所述补偿结果通过模拟量传送至所述开卷机传动控制单元(34)和所述卷取机传动控制单元(35)，以调整张力；

所述补偿算法包括动态补偿算法和静态补偿算法，在轧机的升速阶段，根据实际转动惯量的计算方程，通过动态补偿算法修正电机的负荷，保证速度与张力的稳定；在轧机的稳速阶段，根据摩擦力曲线与卷径的变化量，通过静态补偿算法，微调电机的负荷，保证张力的稳定；

还包括通过设置在轧机出口侧的张力测量单元(37)实时检测实际张力，所述厚度控制单元(31)以所述张力测量单元(37)检测到的实际张力作为参考，进行张力的控制；

从穿带速度到900米/分钟的正常生产速度55秒即可完成。