鋁板帶材冷軋機板形板厚解耦控制策略的研究.pdf

1、板形與板厚是決定鋁板帶材幾何尺寸精度最為重要的兩大質(zhì)量指標，厚度自動控系統(tǒng)（AGC）是為了保證鋁板帶材縱向厚度的精度，板形自動控制系統(tǒng)（AFC）是為了獲取鋁板帶材橫向厚度的均勻性和良好的平直度。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，板形控制和板厚控制已經(jīng)達到了較高的控制精度。然而板形板厚控制（AFC-AGC）系統(tǒng)實際上是一個耦合的復雜多變量控制系統(tǒng)，在鋁板帶材冷軋生產(chǎn)過程中，板厚控制和板形控制本質(zhì)上都是對軋制過程中有載輥縫的控制，兩者存在很強的耦合關(guān)系，實

2、現(xiàn)板形板厚的解耦控制已經(jīng)成為一個進一步提高控制精度急待解決的難題。 板形板厚的耦合作用更多地表現(xiàn)為一個實時、動態(tài)作用過程，為此從AFC-AGC系統(tǒng)的耦合機理出發(fā)，系統(tǒng)深入地研究了系統(tǒng)的動態(tài)耦合模型及相應的動態(tài)解耦控制策略，并結(jié)合仿真試驗結(jié)果，在生產(chǎn)軋制實踐中驗證了上述理論研究的正確性，提高了鋁板帶材軋制生產(chǎn)質(zhì)量。主要研究內(nèi)容如下所述： 研究將板形控制和板厚控制系統(tǒng)作為一個整體來考慮，建立了AFC-AGC動態(tài)數(shù)學模型。針對

3、AFC-AGC系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學模型，應用不變性原理并結(jié)合PID控制算法對AFC-AGC系統(tǒng)進行了解耦控制，應用Smith預估器對純滯后環(huán)節(jié)進行處理，仿真結(jié)果表明解耦控制效果良好，減小了板形板厚控制的耦合影響；當系統(tǒng)在運行過程中模型參數(shù)發(fā)生變化時，解耦控制性能會變差，基于模型參考自適應控制和解耦控制理論，提出了多變量自適應解耦控制方法，有效解決了解耦過程中系統(tǒng)模型參數(shù)的不確定因素影響控制性能的問題，仿真結(jié)果表明該控制策略提高了解耦控制精度；由