快速抗擾動(dòng)預(yù)測(cè)控制算法及其在精軋系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、溫度是典型的工業(yè)控制對(duì)象,具有大慣性、純滯后、參數(shù)時(shí)變等特性。由于時(shí)滯的存在使擾動(dòng)產(chǎn)生的影響不能及時(shí)被檢測(cè),控制作用相對(duì)滯后,從而對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制精度和調(diào)節(jié)時(shí)間等方面造成了不利影響。因此,系統(tǒng)時(shí)滯一直是控制領(lǐng)域中的難點(diǎn)之一。
　　 預(yù)測(cè)控制基于模型預(yù)測(cè)、在線滾動(dòng)優(yōu)化和反饋控制的原理,可以較好的對(duì)系統(tǒng)的時(shí)滯特性進(jìn)行開環(huán)補(bǔ)償。針對(duì)常見(jiàn)工業(yè)被控對(duì)象的時(shí)滯特點(diǎn),本文基于Toeplitz預(yù)測(cè)方程提出一種改進(jìn)的預(yù)測(cè)控制算法:該算法利

2、用過(guò)去的輸入輸出和未來(lái)輸入的線性組合可以快速求解控制率,減少因多步預(yù)測(cè)遞推求解Diophantine方程引起的迭代計(jì)算量;為防止溫度大幅度變化,在目標(biāo)函數(shù)中加入了輸出增量懲罰因子,能有效減少輸出波動(dòng);并充分利用預(yù)測(cè)信息軟化控制率,克服輸入波動(dòng)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的具有良好的抗擾動(dòng)性。
　　 鋼鐵冶金行業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于很重要的支撐地位。精軋是鋼坯生產(chǎn)各種成品鋼板重要的過(guò)程,其中終軋溫度對(duì)帶鋼質(zhì)量有直接影響。精軋工藝過(guò)程復(fù)

3、雜,影響溫度的變量繁多,但受現(xiàn)場(chǎng)條件限制有效測(cè)溫點(diǎn)少,現(xiàn)有生產(chǎn)線利用PID調(diào)整機(jī)架間的噴淋水量的控制方法對(duì)終軋溫度的影響有很大的滯后,效果并不理想。本文針對(duì)精軋終軋溫度這一復(fù)雜被控對(duì)象,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)海量數(shù)據(jù)和工藝背景,搭建了離線動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)平臺(tái):將整條帶鋼分成多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)報(bào);分析了幾種溫降環(huán)節(jié)對(duì)帶鋼頭尾部溫差產(chǎn)生的影響;通過(guò)大量的仿真分析找到?jīng)Q定帶鋼頭尾溫度波動(dòng)的關(guān)鍵因素。
　　 根據(jù)仿真平臺(tái)的分析結(jié)果,將指定機(jī)架間噴水量作為因