[发明专利]一种基于逆线性二次型的带钢厚度和板凸度控制方法

说明书

本发明属于热轧控制技术领域，具体涉及一种基于逆线性二次型的带钢厚度和板凸度控制方法，包括下列步骤：测量带钢生产要求的各项数据；根据带钢生产要求的各项数据，计算带钢的参数；设计ILQ控制器，建立ILQ控制系统；对ILQ控制系统响应性能和抗干扰性能进行测试。本发明通过ILQ控制的方法来控制带钢厚度和板凸度，实现带钢板凸度、张力、厚度的精准控制，并且本发明采用ILQ控制系统，提升了控制系统的响应性能，并且增强了控制系统的抗干扰性能。本发明用于对带钢厚度和板凸度的控制。

技术领域

本发明属于热轧控制技术领域，具体涉及一种基于逆线性二次型的带钢厚度和板凸度控制方法。

背景技术

所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度，其实质是指带钢内部残余应力的分布。板凸度是板中心处厚度与边部代表点处厚度之差。在实际热连轧中，张力的妥善控制，不但可以避免张力波动带来的不利影响，相反可以对连轧的效果带来一定的益处。通常为了保证轧制的顺利进行，在热连轧中采用微张力轧制，且保持张力恒定。目前国内对于凸度，张力，板厚大多采用PI控制，但是随着对板形质量要求的日渐提高，一般的控制方法，已经很难满足其要求，因而造成巨大的经济损失。

发明内容

针对上述现有的PI控制很难满足微张力轧制要求的技术问题，本发明提供了一种控制效果好、准确度高、误差小的基于逆线性二次型的带钢厚度和板凸度控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于逆线性二次型的带钢厚度和板凸度控制方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1、测量带钢生产要求的各项数据；

S2、根据带钢生产要求的各项数据，计算带钢的参数；

S3、设计ILQ控制器，建立ILQ控制系统，通过ILQ控制器控制带钢厚度和板凸度的稳定；

S4、对ILQ控制系统响应性能和抗干扰性能进行测试。

所述S1中测量带钢生产要求的各项数据为：第i架轧机工作时的轧制力P，第i架轧机工作时带钢的变形抗力K，第i架轧机轧件的入口厚度h₀，第i架轧机轧件的出口厚度h，第i架轧机轧制力对入口厚度的变化率第i架轧机轧制力对入口厚度的变化率第i架轧机轧制力对变形抗力的变化率第i架轧机辊系弯辊力的纵向刚度C_F，第i架轧机轧制轧件时轧机的刚度系数C_P，第i架轧机辊系在弯辊力作用下弯曲变形的刚度K_F，第i架轧机辊系在轧制力作用下弯曲变形的刚度K_P，第i架轧机辊缝的响应时间T_S,i，第i架轧机变形抗力的响应时间T_K,i以及第i架轧机弯辊力的响应时间T_F,i。

所述S2中带钢的参数包括：辊缝对厚度的影响系数辊缝对板凸度的影响系数来料厚度对厚度的影响系数来料厚度对板凸度的影响系数变形抗力对厚度的影响系数变形抗力对板凸度的影响系数弯辊力对厚度的影响系数弯辊力对板凸度的影响系数

所述S3中ILQ控制系统通过ILQ控制器对所输入的带钢厚度、张力以及板凸度三个变量进行耦合，然后通过控制入口厚度、弯辊力、变形抗力和压下量的大小来保持厚度和板凸度的稳定。

所述S3中设计ILQ控制器的方法为：包括以下步骤：

S3.1、根据所测量的现场数据和S2中计算出的所需参数的建立的厚度，张力和板凸度的机理模型，并根据机理模型建立厚度-张力-板凸度状态空间矩阵

其中，A∈R^n×n,A₁₁∈R^(n-m)×(n-m),A₂₂∈R^m×m,B∈R^m×m；