[发明专利]一种单机架冷轧机的厚度与张力的解耦控制方法及系统

权利要求书

1.一种单机架冷轧机的厚度与张力的解耦控制方法，其特征在于：带钢从入口卷取机开卷，经过入口转向辊后进入六辊轧机进行轧制，轧制后经过出口转向辊，卷取在出口卷取机上，带钢厚度控制在工艺PLC控制器中编程完成，工艺PLC控制器控制液压缸提供轧制力，将带钢轧制到要求厚度；入口和出口配置有用于测量带钢入出口厚度的入口测厚仪和出口测厚仪，入口和出口还配置有用于测量带钢入出口张力的入口张力计和出口张力计；带钢入口和出口速度由入口激光测速仪和出口激光测速仪测量；入出口卷取机和六辊轧机的传动由传动PLC控制器进行控制，入口张力也由传动PLC控制器通过调节入口卷取机进行控制，其中入口卷取机在起车和甩尾阶段处于转速控制模式，传动PLC控制器控制其转速达到设定值；等张力建立起来，开始正常轧制后，则入口卷取机切换到转矩控制模式，传动PLC控制器控制其转矩达到设定值；

本方法包括以下步骤：

S1、计算前馈AGC控制量所对应的速度补偿量：

采集带钢入口厚差并计算带钢入口厚差均值，将带钢入口厚差均值延时至六棍轧机辊缝处，根据秒流量原理求取前馈AGC的速度补偿量；

S2、计算秒流量AGC控制量所对应的速度补偿量：

采集带钢入口厚度延时至轧机辊缝处，根据秒流量方程预计算带钢出口厚度值，再求取一个采样周期的秒流量AGC速度补偿量，最后使用比例积分控制器得到秒流量AGC的速度补偿量；

S3、计算得到监视AGC控制量所对应的速度补偿量：

采集带钢出口厚度并计算带钢出口厚差均值，使用一阶滞后环节平滑处理带钢出口厚差均值，再求取一个采样周期的监视AGC速度补偿量，最后使用积分控制器得到监视AGC的速度补偿量；

S4、将各AGC方式对应的速度补偿量进行求和，得到总速度补偿量，将总速度补偿量转换为加速转矩补偿量，将该加速转矩补偿量提供给入口卷取机的传动PLC控制器，由传动PLC控制器控制入口卷取机的转矩，在厚度控制时对入口张力进行补偿。

2.根据权利要求1所述的单机架冷轧机的厚度与张力的解耦控制方法，其特征在于：所述的S1具体为：

S101，求取若干次入口厚差均值：

轧制时不断采样带钢入口厚差，求取当前时刻和前若干次时刻采样的入口厚差值的平均值，设共求取N1次入口厚差值的平均值，得到入口厚差均值

S102，将入口厚差均值延时至轧机辊缝处：

入口测厚仪处测得的带钢入口厚差延时至轧机的辊缝处，延时时间为其中L_en为入口测厚仪至轧机辊缝处的距离，V_en为带钢入口速度实际值；

延时后得到的入口厚差设为

S103，按照秒流量原理求取前馈AGC的速度补偿量：

式中，H_set为入口厚度设定值，V_en,set为带钢入口速度设定值，G_FF为前馈AGC补偿增益。

3.根据权利要求1所述的单机架冷轧机的厚度与张力的解耦控制方法，其特征在于：所述的S2具体为：

S201，将入口测厚仪测量的带钢入口厚度延时至轧机辊缝处：

入口测厚仪处测得的带钢入口厚度延时至轧机的辊缝处，延时时间为延时后得到的入口厚度设为H_en,del；

S202，根据秒流量方程预计算带钢出口厚度值：

根据秒流量方程以下述公式计算带钢出口厚度h_MF,calc：

式中，h_MF,calc为秒流量方程计算的带钢出口厚度；V_en为带钢入口速度实际值；V_ex为带钢出口速度实际值；

S203，按下式求取一个采样周期的秒流量AGC速度补偿量：

式中，h_set为带钢出口厚度设定值，V_ex,set为带钢出口速度设定值；

S204，使用比例积分控制器得到秒流量AGC的速度补偿量：

ΔV_MF＝PIC(ΔV_MF,one)

式中，PIC表示比例积分控制器。