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are greatly decreased. KEY WORDS:cold mill,identification,self-tuning,regulator,tension AGC 轧钢生产过程应用了古典的PID调节理论,曾收到良好的效果。但是,对于高质量、多 规格的产品,古典控制显出明显的不足。自校正调节器的应用能克服这种缺点。 本文是以上钢十厂二车间350m3机架冷连轧机组为对象,采用自校正调节器控制算法 并用于该机组的张力厚控系统,对系统进行系统辨识和离线数字仿真,最后进行现场控制试 验。 1控制对象与控制思想的概述 张力厚控系统是根据第三机架后面的成品测厚仪测出的厚度偏差信号来控制第三机架的 速度,以改变2~3机架间张力,实现厚度控制的。为了提高系统的响应性,我们将控制信 号直接加在第三机架主传动可控硅装置的速度调节器入口。系统框图见图1。图中V2、V3 分别为2、3机架的线速度。W,(Z)为第三机架的速度环节,W1(Z)为张力模型,W4(Z) 为张力厚度工艺模型,Z是纯滞后环节,d是随着V3的改变而时变,W,(Z)是计算机控制 模型。有关W(Z),W:(Z),W,(Z)的模型描述可参阅文献〔1)。由图1可见本系统除了含 有主传动速度控制系统、带钢张力方程及控制器等动态环节外,还含有一个较大的纯滞后环 节。由于第三架轧银线速度被用于调节张力,因此系统中纯滞后环节是时变的。考虑到在轧 制不同规格产品时各机架速度设定将不同,同时张力对厚度变化的影响亦将不同,再加上动 态环节的元件参数漂移以及轧辊热膨涨都会造成系统慢时变,还必然存在着各种随机干扰。 因此决定采用最小方差的自校正调节器实现张力调厚控制,以提高系统的适应能力,使得在 不同钢种和规格的产品生产中,成品厚度精度均得到提高。 8(Z) Ah 5(ZD 图1张力厚控系统框图 Fig.I Diagram of the tension control system 2系统辨识 由系统的固有特性,首先作辨识实试设计,其中辨识时的激励信号定为6阶最大长度伪 随机二位式序列。信号参数为:钟周期T为200ms,长度Np=2-1=63,幅值为0.5V,序 列周期为T=Np·入=12.6s[1。计算机发送的序列输入到第三机架主电机速度调节器上,输 出信号为成品带钢厚差。其中使用了多种参数估计算拟合并验证了模型「3】。最后用广义最 小二乘算法离线处理出如下二阶系统模型: 53, , 一 , , 轧 钢生 产过程 应 用 了古典 的 调 节理论 , 曾收 到 良好的效果 。 但 是 , 对于 高 质量 、 多 规 格 的产品 , 古 典 控制显 出 明显 的不 足 。 自校 正调 节器 的应用能克服这 种 缺点 。 本文 是 以上 钢 十厂 二车 间 机架冷 连 轧机 组为对象 , 采 用 自校 正调 节 器 控制 算法 并用于该机 组 的张力厚控系统 , 对 系统进行 系统 辨识 和 离线 数字仿真 , 最后进行 现场 控制试 验 。 控制对象与控制思想的概述 张 力厚 控系统 是根据 第三机架后面的成 品 测厚仪 测 出的厚度偏 差 信 一号来 控制 第三机架 的 速度 , 以 改变 一 机 架 间张力 , 实现厚度 控制 的 。 为 了提 高 系统的响 应性 , 我 们将 控制信 号直接加 在 第三机 架主传动可 控硅 装置 的 速度调节器 入 口 。 系统框 图见 图 。 图 中 犷 、 叽 分别 为 件 、 机 架 的线 速度 。 牙 为第三机 架 的速度环节 , 牙 , 为张 力模 型 , 牙 ‘ 为张 力厚度 工 艺模型 , 一 “ 是纯 滞后环节 , 是随 着 犷 的 改变 而时变 , 牙 〔 是计 算机 控制 模型 。 有关 牙 。 , 牙 , , 班 ‘ 的 模 型描述可 参阅 文献 〔 〕 。 由图 可见 本系统除 了含 有主 传动 速 度 控制 系统 、 带 钢张 力方程及 控制器 等 动态环节外 , 还 含有一 个较大 的纯 滞后环 节 。 由于 第三 架 轧辊 线 速度被用于调 节张 力 , 因 此 系统 中纯 滞后环 节是时变的 。 考虑 到在 轧 制不 同规 格产品时各机 架速度设 定将不 同 , 同 时张 力对厚度变化 的影响亦将 不 同 , 再 加上动 态环 节的元 件 参数 漂移 以及 轧辊热膨涨都 会造成系统 慢时 变 , 还必 然存 在着 各种随机干扰 。 因 此决定采 用最 小方差 的 自校 正调节 器 实现张 力调 厚控制 , 以提 高 系统 的 适 应能力 , 使得在 不 同钢种 和 规 格 的产品 生产中 , 成 品 厚度精度均得 到提 高 。 干玛〔乃 一 【价 贾,,, 「尸二竺门 △八 盖 忆万一州 一 “ 一节叫 图 弓长力厚控系统 框 图 “ 爪 系统 辨识 由 系统 的 固有 特 胜 , 首 先 作辫识 实试设计 , 其 中辨识时 的激 励 信 号定为 阶 最大长 度 伪 随机 二位式序 列 。 信号 参 数 为 钟周期 为 , 长 度 万户 二 已 一 , 幅 值为 。 , 序 列 周期 为 二 · 久 。 〔 〕 。 计 算机发送 的序列输 入 到第三机 架主 电机 速度调节 器上 , 输 出信号 为成品 带 钢厚差 。 其 中使 用了多种 参数估计算拟 合并验 证 了模型 〔 」 。 最后 用广 义最 小二乘算法 离线处 理 出如下二 阶 系统模型
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