[发明专利]基于改进预估补偿的监视厚度控制方法

说明书

本发明提供一种基于改进预估补偿的监视厚度控制方法，采用一阶惯性模型预测不包含延时的出口厚差；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；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。本发明在预测出口厚差的反馈通道中加入了滤波器，通过设计合适的滤波器，可增强系统稳定性，相比Smith预估补偿方法可明显降低系统对模型精度的要求，使得在整个轧制过程中监视AGC都能保持良好的控制性能。

技术领域

本发明属于轧钢控制技术领域，具体涉及一种基于改进预估补偿的监视厚度控制方法。

背景技术

在单机架可逆冷轧机中，为了改善带钢的纵向公差，提高产品厚度命中率，国内外对轧机自动厚度控制系统进行了大量的研究。目前最常用的厚度控制方法是通过在轧机机架后配置测厚仪对带钢的实际厚度进行测量，进而通过调节轧机的液压辊缝来对带钢厚度进行反馈控制。这种厚度控制方法称为监视AGC(Monitor Automatic Gauge Control)。但由于轧机结构的限制，测厚仪一般安装在距离轧机辊缝一定距离的地方，这样实际轧出厚度的波动必须要经过一段滞后时间才能得到，这个滞后时间对控制系统性能是极为不利的。

为解决滞后对控制系统性能的影响，Smith预估补偿方法是应用最广泛的方法之一。它的特点是预先估计出过程在基本扰动下的动态特性，然后由预估器进行补偿，力图使被迟延了一定时间的被调量超前反映到调节器，使调节器提前动作，从而明显地减小超调量和加速调节过程。根据系统仿真结果，在理想状态下(即模型完全准确的情况下)，Smith预估补偿方法可以消除纯滞后对系统控制品质的影响，使调节过程的品质与过程无滞后环节时的情况一样，效果十分显著。但在实际使用中，Smith预估补偿方法对预估模型的误差十分敏感，当模型失准的时候性能下降很快，严重时系统会发生不稳定的渐扩振荡。而且理论分析可以看出，Smith预估器对负荷扰动无所助益。

在轧机的监视AGC中，轧制过程是一个多因素多干扰的复杂过程，对轧制动态特性的建模不可能是精确的，而且在一个道次中带钢的速度会发生多次变化，从轧机辊缝到测厚仪的传输时间(即延时时间)是个变化的量，这些都使得传统Smith预估方法难以保证稳定性，且难以取得好的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于改进预估补偿的监视厚度控制方法，使得在整个轧制过程中监视AGC都能保持良好的控制性能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：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。

按上述方案，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)