[发明专利]基于改进预估补偿的监视厚度控制方法

权利要求书

1.一种基于改进预估补偿的监视厚度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S10、采用一阶惯性模型预测不包含延时的出口厚差；

S20、使用同步传输模型获得延时后的预测出口厚度，并与出口测厚仪测量值相比较，然后进行滤波得到延时后模型误差；

S30、计算比例积分控制器的初始优化参数，并根据现场条件自适应调节，然后依据总误差计算监视AGC控制量；

所述的S10具体包括：

S101、设计一阶惯性模型的参数；

采用一阶惯性模型预测辊缝调节量对轧出厚度的影响，其传递函数为：

式中，C_P为模型增益系数，T_P为模型的惯性时间参数；

S102，根据一阶惯性模型计算不包含延时的预测出口厚差；

h_P(n)＝TPM1[H_act(n)]-U(n)×G_P(s)

e_P(n)＝h_set-h_P(n)

式中，n表示当前时刻；h_P(n)为当前时刻预测出口厚度；H_act(n)为当前时刻入口厚度实际值；TPM1表示采用了第一同步传输模型将入口测厚仪测量的入口厚度延时传输至轧机辊缝处，延时后得到的入口厚度记为TPM1[H_act(n)]；U(n)为当前时刻的控制量，即辊缝调节量；e_P(n)为当前时刻不包含延时的预测出口厚差；h_set为出口厚度设定值；

所述的S20具体包括：

S201、使用同步传输模型获得延时后的预测出口厚度；

采用第二同步传输模型TPM2来完成延时功能，延时后得到的出口厚度设为h_P,del(n)，即h_P,del(n)＝TPM2[h_P(n)]；h_P(n)为当前时刻预测出口厚度；

S202、与出口测厚仪测量值比较获得预测出口厚差；

将延时到出口测厚仪处的出口厚度同出口测厚仪测量的出口厚度相比较，得到预测出口厚差：

e_T(n)＝h_thg(n)-h_P,del(n)

式中，h_thg(n)为当前时刻出口测厚仪测量厚度；e_T(n)为当前时刻的预测出口厚差；

e_T(n)既包含了模型不准确造成的预测值误差，还包含了控制过程中外部干扰造成的出口厚度误差；

S203、设计滤波器参数并对预测出口厚差进行滤波得到延时后模型误差；

在预测出口厚差的反馈回路中加入如下式的滤波器：

式中，F(s)为滤波器传递函数，T₁和T₂为滤波器时间参数，根据系统延时和液压压下响应时间可进行调节；

将当前时刻的预测出口厚差e_T(n)通入滤波器进行滤波，即得到延时后模型误差e_S(n)，即：

e_S(n)＝e_T(n)×F(s)；

所述的S30具体为：

S301，计算比例积分控制器的初始优化参数；

采用比例积分控制器作为系统的主控制器，计算比例积分控制器的初始的比例系数和积分时间系数，并给定开环系统幅值穿越频率和相角裕量；

S302，根据现场工况自适应调节PI参数；

采用以下调节公式：

式中，a为厚差自适应系数，b₁和b₂则为速度自适应系数，a根据出口厚差实际值自适应调节，b₁和b₂根据出口速度自适应调节；K_P,ini和T_I,ini为初始的比例系数和积分时间系数；总的调节方向是出口厚差越大则比例系数K_P越大，出口速度越大则减小K_P，同时减小积分时间参数T_I；

S303，依据总误差计算控制量；

总误差E为不带延时的模型误差和延时后模型误差之和，然后采用上述优化参数的PI控制器计算，得到该监视AGC方法的控制量；

U(n)为当前时刻的控制量，即辊缝调节量；e_S(n)为延时后模型误差，e_P(n)为当前时刻不包含延时的预测出口厚差；

所述的式中，C_S为轧机刚度系数，C_M为带钢塑性系数，L_thg为轧机辊缝至出口测厚仪的距离，V_exit为带钢出口速度。