四輥可逆軋機(jī)控制系統(tǒng)研制及仿真.pdf

1、板帶鋼材是鋼鐵工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，它是汽車、航天、家電等行業(yè)的重要原材料，其表面質(zhì)量將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，因此對(duì)板帶鋼材表面質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)具有十分重要的意義，圖像處理冷軋實(shí)驗(yàn)機(jī)的研制能夠?yàn)檠芯堪鍘т摬谋砻嫒毕莸脑诰€檢測(cè)、智能化分類處理以及表面質(zhì)量控制提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 在分析和綜合國(guó)內(nèi)外有關(guān)帶鋼表面自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有情況構(gòu)建了板帶鋼材表面質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)的方案，并以此方案為基礎(chǔ)，搭建了一

2、個(gè)能夠模擬軋制現(xiàn)場(chǎng)各種工況并具有實(shí)時(shí)檢測(cè)和在線識(shí)別功能的板帶材表面缺陷實(shí)時(shí)處理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的Profibus-Dp總線技術(shù)，在S7-300(主站)和多個(gè)調(diào)速器(從站)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c可靠性。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)是一種復(fù)雜的機(jī)-電綜合控制系統(tǒng)，變量較多，相互影響，相互制約，各機(jī)架參數(shù)通過帶鋼，特別是張力相互連接起來。根據(jù)速度差產(chǎn)生張力的觀點(diǎn)推導(dǎo)和建立了冷軋機(jī)張力環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，并基于這一模型，對(duì)傳統(tǒng)的

3、雙閉環(huán)PID直流控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，在保留內(nèi)環(huán)的基礎(chǔ)上，改變了外環(huán)的設(shè)計(jì)方法，通過前饋的思想建立了動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，然后在此基礎(chǔ)上應(yīng)用滑模變結(jié)構(gòu)控制，設(shè)計(jì)了外環(huán)控制器。通過Matlab軟件的Simulink模塊對(duì)上述方案進(jìn)行了仿真，經(jīng)搭建相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，理論與實(shí)際相吻合。 同時(shí)，針對(duì)本系統(tǒng)沒有張力及半徑測(cè)量傳感器的實(shí)際情況，提出了一種通過直流電機(jī)的工作電流來控制卷繞張力的方法，即在給定張力的參數(shù)T值以后，電機(jī)輸出即為給定。經(jīng)仿真及