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D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.04.013 第31卷第4期 北京科技大学学报 Vol.31 No.4 2009年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2009 宽带钢冷连轧机动态板形控制策略 王崇涛2)杨荃)彭鹏)孙文权) 1)北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京1000832)武汉钢铁股份公司硅钢厂，武汉430083 摘要在板形板厚解耦设计的基础上，分析了不同控制方案下凸度平坦度控制之间的耦合影响关系，建立了相应的凸度平 坦度耦合榄型，并对其耦合特性进行了分析比较·然后针对耦合模型特点进行凸度平坦度半解耦设计，以补偿凸度控制和平 坦度控制之间的耦合影响关系，进而设计凸度平坦度解耦控制系统，并给出冷连轧机组凸度平坦度解耦控制应用策略，组成 完整的动态板形控制系统，控制系统在某厂1420mm五机架UCMW冷连轧机组投入使用后，较好地补偿了板形板厚控制、 凸度平坦度控制之间的耦合影响关系，板形控制精度明显提高 关键词冷连轧机；宽带钢；板形控制：解耦设计 分类号TG334.9:TG335.11 Dynamic shape control strategy for wide strip tandem cold mills WANG Chong-tao2),YANG Quan),PENG Peng),SUN Wen-quan) 1)National Engineering Research Center for Advanced Rolling Technology University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083,China 2)Si-steel PL-TCM Line 2,Wuhan Iron and Steel Company.Wuhan 430083.China ABSTRACI Based on shape and gauge decoupling design.coupling relations between crown control and flatness control were ana- lyzed to establish crown and flatness coupling models for different shape control schemes,and the coupling characteristics were ana- lyzed and compared.Crown and flatness semi-decoupling design was put forward according to the coupling models'characteristic.A crown and flatness decoupling control system and its application strategy for tandem cold mills were designed to accomplish a dynamic shape control system.After operating in a 1420mm 5-stand UCMW tandem cold mill,the dynamic shape control system approves good ability of improving shape and gauge control precision. KEY WORDS tandem cold mill:wide strip:shape control:decoupling design 冷连轧带钢板形控制包括平坦度控制和断面形 控制或平坦度控制进行设计，从而制约着板形控制 状控制两个方面，断面形状控制主要由凸度控制和 精度的提高， 边降控制组成，轧制过程中，边降控制的调节手段 为了提高凸度、平坦度控制精度，本文在板形板 一般为边部锥形工作辊窜辊，而凸度、平坦度控制 厚解耦设计的基础上，建立了各控制方案下的凸度 (二次凸度和二次平坦度)的主要调节手段皆为弯辊 平坦度耦合模型并对其进行半解耦设计，进而给出 力，其控制特性比较复杂：一方面，板形板厚控制之 通用形式的凸度平坦度解耦控制系统和冷连轧凸度 间存在着耦合影响关系]；另一方面，冷连轧各机 平坦度解耦控制应用策略，组成完整的动态板形控 架弯辊力皆影响机组出口凸度和平坦度，凸度平坦 制系统 度控制之间也存在着较强的耦合影响关系，传统的 冷连轧动态板形控制系统中，往往忽略板形板厚控 1板形板厚耦合模型及其解耦设计 制耦合关系进行板形板厚控制环节的设计，且动态 冷连轧自动控制中，从轧制稳定性、响应速度和 板形控制中不考虑凸度平坦度耦合关系仅针对凸度 表面质量等方面考虑很少采用工作辊窜辊作为动态 收稿日期：2008-04-14 基金项目：国家重大技术装备研制项目（科技攻关）资助计划(N。,ZZ02-13B03) 作者简介：王崇涛(1972一)，男，博士研究生；杨荃(1964一)，男，研究员，博士生导师，Emal:yamg9uan@nerear-ustb.ed:cm宽带钢冷连轧机动态板形控制策略 王崇涛12） 杨 荃1） 彭 鹏1） 孙文权1） 1） 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心北京100083 2） 武汉钢铁股份公司硅钢厂武汉430083 摘 要 在板形板厚解耦设计的基础上分析了不同控制方案下凸度平坦度控制之间的耦合影响关系建立了相应的凸度平 坦度耦合模型并对其耦合特性进行了分析比较．然后针对耦合模型特点进行凸度平坦度半解耦设计以补偿凸度控制和平 坦度控制之间的耦合影响关系进而设计凸度平坦度解耦控制系统并给出冷连轧机组凸度平坦度解耦控制应用策略组成 完整的动态板形控制系统．控制系统在某厂1420mm 五机架 UCMW 冷连轧机组投入使用后较好地补偿了板形板厚控制、 凸度平坦度控制之间的耦合影响关系板形控制精度明显提高． 关键词 冷连轧机；宽带钢；板形控制；解耦设计 分类号 TG334∙9；TG335∙11 Dynamic shape control strategy for wide strip tandem cold mills W A NG Chong-tao 12）Y A NG Quan 1）PENG Peng 1）SUN Wen-quan 1） 1） National Engineering Research Center for Advanced Rolling TechnologyUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） S-i steel PL-TCM Line2Wuhan Iron and Steel CompanyWuhan430083China ABSTRACT Based on shape and gauge decoupling designcoupling relations between crown control and flatness control were analyzed to establish crown and flatness coupling models for different shape control schemesand the coupling characteristics were analyzed and compared．Crown and flatness sem-i decoupling design was put forward according to the coupling models’characteristic．A crown and flatness decoupling control system and its application strategy for tandem cold mills were designed to accomplish a dynamic shape control system．After operating in a1420mm 5-stand UCMW tandem cold millthe dynamic shape control system approves good ability of improving shape and gauge control precision． KEY WORDS tandem cold mill；wide strip；shape control；decoupling design 收稿日期：2008-04-14 基金项目：国家重大技术装备研制项目（科技攻关）资助计划（No．ZZ02－13B－03） 作者简介：王崇涛（1972－）男博士研究生；杨 荃（1964－）男研究员博士生导师E-mail：yangquan＠nercar．ustb．edu．cn 冷连轧带钢板形控制包括平坦度控制和断面形 状控制两个方面断面形状控制主要由凸度控制和 边降控制组成．轧制过程中边降控制的调节手段 一般为边部锥形工作辊窜辊而凸度、平坦度控制 （二次凸度和二次平坦度）的主要调节手段皆为弯辊 力其控制特性比较复杂：一方面板形板厚控制之 间存在着耦合影响关系［1－4］；另一方面冷连轧各机 架弯辊力皆影响机组出口凸度和平坦度凸度平坦 度控制之间也存在着较强的耦合影响关系．传统的 冷连轧动态板形控制系统中往往忽略板形板厚控 制耦合关系进行板形板厚控制环节的设计且动态 板形控制中不考虑凸度平坦度耦合关系仅针对凸度 控制或平坦度控制进行设计从而制约着板形控制 精度的提高． 为了提高凸度、平坦度控制精度本文在板形板 厚解耦设计的基础上建立了各控制方案下的凸度 平坦度耦合模型并对其进行半解耦设计进而给出 通用形式的凸度平坦度解耦控制系统和冷连轧凸度 平坦度解耦控制应用策略组成完整的动态板形控 制系统． 1 板形板厚耦合模型及其解耦设计 冷连轧自动控制中从轧制稳定性、响应速度和 表面质量等方面考虑很少采用工作辊窜辊作为动态 第31卷 第4期 2009年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．4 Apr．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．04．013