D第8卷3第蚰n1001-053x.196北景科技大学学报 Vol.18 No.1 1992 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1996 带钢热连轧AGC系统的内在矛盾 杨卫东 北京科技大学自动化信息工程学院，北京100083 摘要对带钢热连轧AGC系统的两种基本控制方式一GM方式与X射线监控方式进行了分析， 揭示了它们之间的矛盾及对厚差消除的不利影响，给出了AGC弱控制区的新概念及其基本特点· 关键词热轧带钢，连续轧制，计算机控制，厚度 中图分类号TG334.9 自动厚度控制(AGC-Automatic Gauge Control)的基本目的是保证带钢全长厚度均匀 (减小同板差)，及减小厚差使之符合公差标准，但是由于辊缝设定误差的存在，特别是误 差较大时，上述两个目标存在矛盾，并由此而衍生出有关AGC系统控制目标值的两种基本 观点).第1种观点主张向末架实际头部轧出厚度看齐，而第2种观点则主张向设定厚度看 齐，鉴于目前对带钢厚度质量的考核一般都是以厚度合格率作为指标的，因此除特殊情况 外，AGC系统事实上必须以设定厚度而不是末机架实际头部轧出厚度为控制目标，这就决 定了在辊缝设定误差较大时，带材楔形段的出现不可避免，在这种客观前提下，如何加快辊 缝设定误差的消除，尽量缩短楔形段长度，提高厚度合格率，同时合理进行由辊缝设定误差 所引发的精轧机组负荷再分配，保证板形良好，是需要加以深入探讨的问题. 1GM控制方式的基本模型 基于BISRA弹跳方程的厚度计控制方式(GM方式)是AGC系统的基本控制方式，用 下标i表示精轧第i机架，变量t表示t时刻，则GM方式下带材出口厚度动态检出模型为： h,(t)=S(t)+[P(t)-Po]/M,-0(t)(i=1,2,…,N) (1) 式中：hc,一出口带厚h,的GM检出值；S,一辊缝值：P.一轧制压力；Po一零调轧制力； M,一机架刚度系数；O,一油膜厚度补偿值；N一精轧机组机架数· 各机架厚度控制的目标值为某个时间区间内（例如带材头部咬人末架后2至2.5s内）由 (I)式所给出的该机架厚度检出值hc(d)的算术平均值，称为该机架厚度锁定值hL.GM方式 的基本功能是依据厚差△hc(t)=hc()-hL,实行反馈控制，力图使检测厚度hc()向hL靠近， 减小同板差，显然，GM方式基本上体现了前述第1种观点的控制思想，而其控制效果则 首先依赖于(1)式的模型精度，GM方式最重要的优点在于它以轧机机架本身作为厚度检 测装置，因此对出口厚度变化响应快、控制滞后小，而其最根本的弱点则是厚度检出精度较 低，难以用于成品厚度控制，由于GM方式对于来料厚差扰动及头尾温差这种具有重发性 的扰动具有明显抑制作用，因此，尽管存在精度不高和不按设定值进行控制等问题，但对 195-03-20收稿 第一作者男43岁硕士副研究员第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 姚年 月 亩 巧 心 万功 塑晰 带钢 热连轧 系 统 的 内在矛盾 杨 卫 东 北京科技大 学 自动 化信息工 程 学 院 ， 北京 侧洲〕 摘要 对带钢热连轧 系 统 的两种基本控 制方式一 方 式 与 射 线监 控 方 式 进 行 了 分 析 ， 揭示 了它们之 间的矛盾及对厚差 消 除 的不 利影 响 ， 给出了 二弱 控制 区 的新 概 念 及 其基 本 特点 关健词 热轧带钢 ， 连续轧制 ， 计算机控制 ， 厚度 中图分类号 自动厚度 控 制 一 的基本 目的是保证带钢全长厚度 均 匀 减小 同板差 ， 及 减小厚差使 之符合公差 标准 但是 由于辊缝设定 误 差 的存 在 ， 特 别 是 误 差 较大 时 ， 上述 两个 目标存在 矛盾 ， 并 由此而衍生 出有 关 系 统控制 目标 值 的 两 种 基 本 观 点【’ 第 种观点 主 张 向末架实 际头部 轧 出厚 度看 齐 ， 而第 种 观 点 则 主 张 向设 定 厚 度 看 齐 鉴 于 目前 对带钢厚度质量 的考核一 般 都 是 以 厚 度 合格 率 作 为 指 标 的 ， 因 此 除 特 殊 情 况 外 ， 系 统事 实上 必须 以 设定厚度 而不 是末 机架 实 际头部 轧 出厚 度 为 控 制 目标 这 就 决 定 了在 辊缝设定误差 较大 时 ， 带材楔形 段 的 出现不可避 免 在 这种 客观前提下 ， 如何加 快辊 缝设定误差 的消 除 ， 尽量缩短楔形 段 长度 ， 提 高厚度合格 率 ， 同时合理进行 由辊缝设定 误差 所 引发 的精 轧机组 负荷再分配 ， 保证板形 良好 ， 是需 要加 以 深人探讨 的 问题 控制 方式的基本模型 基于 巧 弹跳方 程 的厚度计控 制方式 方式 是 系 统 的基本控 制方 式 用 下 标 表 示 精轧第 机架 ， 变量 表示 时刻 ， 则 方式下 带材 出 口 厚度 动态检 出模 型为 ， 【 ， 一 。 ， 一 ， ， ， … ， 式 中 阮 ，一 出 口 带 厚 ， 的 检 出 值 一 辊 缝 值 只一 轧 制 压 力 一 零调 轧 制 力 ，一 机架 刚度 系 数 一 油 膜厚 度补 偿值 一 精 轧 机组 机架 数 各机架 厚度 控 制 的 目标值 为某 个 时 间 区 间内 例如带材 头部 咬人末架后 至 内 由 式 所给 出 的该机 架 厚度 检 出值 阮 ， 的 算 术 平 均 值 ， 称 为 该 机 架 厚度锁定值 ‘ 方式 的基本 功 能是 依 据厚 差 △ 阮 ‘ 阮 ‘ 一 ‘实行反 馈控制 ， 力 图 使 检 测 厚 度 。 向 坑 靠 近 ， 减小 同板差 显 然 ， 方 式 基本上 体 现 了 前 述 第 种 观 点 的 控 制 思 想 ， 而 其 控 制 效 果 则 首 先 依赖 于 式 的模 型 精度 方式 最 重要 的优 点在于 它 以 轧 机 机 架 本 身 作 为 厚 度 检 测 装 置 ， 因此 对 出 口 厚度 变化 响应快 、 控 制 滞后 小 ， 而其最 根本 的弱 点则是 厚度检 出精度较 低 ， 难 以 用 于 成 品厚度 控制 由于 方式 对于 来料 厚 差 扰 动 及 头 尾 温 差 这 种 具 有 重 发 性 的扰 动具 有 明显抑 制作 用 ， 因此 ， 尽 管存在精度 不 高和 不按设定 值 进 行 控 制 等 间 题 ， 但 对 卯 一 一 收稿 第 一作 者 男 岁 硕 士 副研究 员 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．01．006