Vol.16 No.4 穆志纯：现代高速板带轧机的计算机仿真 .365. 厚控仿真模型是建立在二维的基础之上的，也即没有考虑板型、导向控制等因素，但厚 控仿真模型包含了所有的张力、速度、力矩、负载及它们之间的相互耦合关系· 厚控仿真模型由3个主要部分组成，即道次控制块(Pass Control Block)、过程控制块 (Process Control Block)、和过程模型(Process Model). 道次控制块主要由一些数表组成，这些数表包括：人口厚度及轧件硬度表，前后张力 表，轧机速度和出口厚度参考值等等·此外，它还包括了轧机初始设置的各参考值，厚度控 制模式的选择开关，以及出口厚度及轧件硬度表. 过程控制块仿真对液压缸的位置或压力，轧机速度，前、后张力和出口厚度进行控制， 其中厚度控制部分的控制策略是可选择的，例如，选择厚度计式AGC(gaugemeter)控制 模式，或是流量控制(Mass一Flow)模式等等，与此类似，速度和张力的控制方法也可以 根据特定的轧机情况进行改变和仿真， 过程模型由描述机座、液压缸、轧辊、传动轴、主传动电机和前后卷取机等设备的动态 特性的模块组成，利用这些模块不但可以很方便地构成对完整的单机架轧机仿真，而且可以 对串列式的多机架轧机进行仿真·轧制模型确定了张力、速度、轧制力、力矩和厚度间的耦 合关系·该模型由3个主要部分组成：轧制规程、出口厚度计算和前滑系数计算， 在轧机机座模块中，如何描述液压缸密封圈以及轧辊轴承座的摩擦和力滞回线，对模型 的精度有很大的影响，早期的AGC模型的研制已经发现，要想在信号幅值在较宽范围内变 化的情况下准确地预测系统的动态响应，必须要有较好的力滞回线模型.我们所采用的力滞 回线模型是根据全尺寸(f-sizd)试验机架)的试验结果而建立的.当把这一力滞回线 模型引入AGC系统仿真时，仿真结果所预测的对不同幅值信号的频率响应与实验结果十分 接近，图1给出了厚控系统在幅值为25的位置参考信号变化时，实测的和仿真预测的频 率响应特性的比较， 由于上述的仿真模型能很准确地描述系统的动态特性，因此可借以对厚控系统的特性进 行分析和预测.事实证明，这一厚控仿真模型在进行系统设计时是非常有用的)，它可以用 o 、一非线性模型 104 a山 、线性模型 采90 38 显 代m 一6战性模型 20201818 非线性模型 1613 也 2 9 10 203040 50 0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 颍率/Hz gom 图2某一轧机的与四山厚差的关系（伺服 图1位置回路的频率响应特性(25m位置) 阀响应频率240rs位置回路增益285) Fig.1 Frequency response of position kop Fig.2 Relationship between the coefficient ggrn and exit gauge tolerance for a given mill穆 志 纯 现代高速 板带轧机 的计算机仿真 · · 厚控仿真模 型是建 立在 二 维 的基 础 之 上 的 ， 也 即没有 考 虑板 型 、 导 向控制等 因素 但 厚 控仿真模 型 包含 了所有 的张力 、 速度 、 力 矩 、 负载及 它们 之 间的相 互藕合 关 系 厚控仿真模 型 由 个 主要 部 分组成 ， 即道 次控 制 块 出骆 伪 、 过 程 控 制 块 治 、 和 过程 模 型 治 道 次控 制块 主要 由一些 数 表 组 成 这 些 数 表 包 括 入 口 厚 度 及 轧 件 硬 度 表 ， 前 后 张 力 表 ， 轧机速度和 出 口 厚度 参考值等等 此外 ， 它还 包括 了轧机初 始 设置 的各参考值 ， 厚度控 制模式 的选 择开 关 ， 以 及 出 口 厚度 及 轧 件 硬 度 表 过程 控制块 仿真 对液压缸 的 位 置 或 压 力 ， 轧 机 速 度 ， 前 、 后 张力 和 出 口 厚 度进行控制 其 中厚 度 控 制 部 分 的控 制 策 略是 可 选 择 的 ， 例 如 ， 选 择 厚 度 计 式 控 制 模式 ， 或是 流量 控 制 一 模 式 等 等 与此 类 似 ， 速 度 和 张 力 的 控 制 方 法 也 可 以 根 据特定 的轧机情况 进 行 改 变 和仿真 过程模 型 由描述 机座 、 液 压缸 、 轧辊 、 传 动轴 、 主传 动 电机 和 前后 卷取 机等 设备 的动 态 特性 的模 块组成 利 用 这些 模块 不但 可 以 很方便地 构成 对完 整 的单机架轧机仿真 ， 而 且 可 以 对 串列 式 的 多 机架 轧机进行仿 真 轧制模 型 确 定 了 张力 、 速度 、 轧制 力 、 力 矩 和 厚度 间的藕 合 关 系 该模型 由 个 主要部 分组 成 轧制规程 、 出 口 厚度计算 和前滑 系 数计算 在 轧机机座模块 中 ， 如何 描 述液 压缸 密 封 圈 以 及 轧 辊轴承座 的摩 擦 和力 滞 回 线 ， 对模 型 的精 度有 很大 的影 响 早期 的 模 型 的研制 已 经 发现 ， 要 想 在 信号 幅值 在 较 宽 范 围 内变 化 的情 况下 准 确地 预测 系 统 的动态 响应 ， 必须要 有 较好 的力滞 回 线模 型 我们所采 用 的力滞 回线模 型是根 据全尺寸 山 一 皿月 试验 机架 【 ’ 的试验结果 而建 立 的 当把 这 一 力 滞 回 线 模 型 引人 系 统仿真 时 ， 仿真 结果所 预测 的对不 同幅值信号 的频率 响应 与 实 验 结 果 十 分 接 近 图 给 出 了厚控 系 统在 幅值 为 之 的位 置参考信号 变化 时 ， 实测 的和仿真 预 测 的 频 率 响应特性 的 比较 由于 上 述 的仿真模 型 能很 准 确地 描述 系 统 的动态特性 ， 因此 可借 以 对厚控 系 统 的特性 进 行分析和 预测 事 实证 明 ， 这 一 厚 控仿真模 型在 进行 系 统设计 时是 非 常有 用 的 〕 ， 它 可 以 用 ” 卜、 非线性模型 暇 班 如 、 羲 喊猛 荡 霖奢、 蠢… 了 ‘乙衬 白﹄ 一 娜恻闰卫 频 率 刀 乡 卿 图 位置 回路 的频率 响应 特性 均川 位置 殆 子住甲 材 砚娜明嫂 健 脚自如 ‘明耳 图 某一轧机的 澳尹 刁 山 目 厚 差 的关 系 伺服 阀响应频率 喇 ’ 位里 回路增益 龙 触 吸加 时，限班 触 。 祀肠州匕盆 澳户 翻川 欢 罗峨笋 加触口 笼 扮 粗 血