冷连轧机厚度与张力解耦控制研究

板厚和板形是板带轧制中的两大质量指标。为了获得高精度的产品厚度,AGC(自动厚度控制)系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。张力是带钢轧制中十分重要的工艺参数,各个机架之间通过张力而建立起种种联系。要正确控制连轧过程,需要研究张力变化的规律和它与轧制诸因素之间关系的数学模型。在板带轧制过程中,带钢间张力、板厚的波动等被调量、调节量之间存在着较严重的动态耦合,妨碍了各变量的独立控制作用,有时甚至会破坏各系统的正常工作,使之不能投入运行。因此,人们不得不将解耦控制引入轧机系统。本文以改造后的1370酸冷连轧设备为背景,对连轧机厚度和张力控制系统进行了解耦控制研究。文章首先简要介绍了板带轧机AGC技术的发展概况、发展趋势以及1370冷连轧机设备参数、轧制工艺和系统组成,接着对轧机系统厚度控制和张力控制进行了简述,并对板厚方程与连轧方程进行分析,在此基础上分析了各个控制环节的耦合作用,建立了张力-厚度多变量系统模型,以此作为解耦控制研究的理论模型基础。之后,结合轧制理论,对几种解耦控制方法例如常规的对角形矩阵解耦方法和极点配置自适应解耦方法进行了研究比较。最后,应用工程上实用的对角形矩阵解耦理论设计解耦控制器,通过对工程中提取的数据进行分析计算,设计出实用的解耦控制网络,并进行仿真研究,从理论实验的角度验证了此解耦控制器的有效性。