專利名稱：具有pi參數(shù)限制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液力加載軋機(jī)的控制領(lǐng)域，特別涉及一種具有Pi參數(shù)限制可實(shí)現(xiàn)工件板厚應(yīng)答控制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法。
背景技術(shù)：
如

圖1所示，該圖顯示了傳統(tǒng)式液力加載軋機(jī)的采用的控制常規(guī)方法。該單機(jī)架可逆軋機(jī)的工作過程如下待軋制工件通過開卷機(jī)1，經(jīng)導(dǎo)輥19后，在上、下工作輥16，17 之間進(jìn)行軋制，軋制好的工件經(jīng)過導(dǎo)輥20，由卷取機(jī)6進(jìn)行卷繞，圖中，2代表入口測(cè)厚儀；5 代表出口測(cè)厚儀；3代表入口測(cè)速儀，4代表出口測(cè)速儀，13代表伺服閥、14代表液壓缸、15 代表下支撐輥、16代表下工作棍、23代表延時(shí)模塊、M代表積分增益KI。其控制原理如下軋機(jī)入口測(cè)厚儀2將得到的實(shí)際板厚hin與基準(zhǔn)值hinref在比較器10進(jìn)行比較計(jì)算，求出入口厚度偏差A(yù)hin。偏差信號(hào)Ahin在乘法器11乘以增益 CP/CM，得到軋輥間隙控制的前饋修正量Δ Sff，其中CP是工件的彈性系數(shù)，CM是軋機(jī)的彈性模量，軋機(jī)出口測(cè)厚儀5得到所檢測(cè)的實(shí)際板厚hout，與基準(zhǔn)值houtref在比較器或加減器7進(jìn)行比較計(jì)算后，求出厚度偏差A(yù)hout。偏差信號(hào)Ahout在乘法器22乘以在9處調(diào)節(jié)的比例增益Kp，求出偏差比例控制修正量houKp，偏差信號(hào)通過積分器8在乘法器21乘以可調(diào)節(jié)的積分增益KI，求出偏差積分控制修正量houtKI，偏差比例控制修正量和偏差積分控制修正量與前饋修正量Δ SfT在加法器12處相加就得到軋輥間隙控制的修正量AS。 在加法器中加上軋輥間隙參考設(shè)定值Sref，就得到了實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值。圖2是顯示圖1所示系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。該種控制方式實(shí)際調(diào)試過程中，需要分別調(diào)試比例增益Kp和積分增益ΚΙ，調(diào)節(jié)方法是由小到大調(diào)節(jié)的，觀察系統(tǒng)在不同軋制速度下的相應(yīng)情況，并反復(fù)調(diào)試。如果調(diào)試過程中出現(xiàn)大幅震蕩現(xiàn)象，就縮小比例增益Kp和積分增益ΚΙ。為了使得出口帶鋼的厚度在軋制速度變化時(shí)，板厚偏差不會(huì)大幅反復(fù)震蕩，一般將比例增益Kp和積分增益KI與速度進(jìn)行了線性關(guān)聯(lián)，線性系數(shù)往往根據(jù)試驗(yàn)確定。這種調(diào)試方法，需要調(diào)試人員長(zhǎng)時(shí)間的觀察和生產(chǎn)試驗(yàn)，浪費(fèi)了大量的調(diào)試時(shí)間和調(diào)試材料，并且調(diào)節(jié)得到的參數(shù)只能在一定工作速度范圍內(nèi)達(dá)到良好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種具有PI參數(shù)限制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法，通過在調(diào)試之初根據(jù)測(cè)得的參數(shù)計(jì)算出Kp及KI參數(shù)調(diào)節(jié)范圍，使得對(duì)PI控制參數(shù)的調(diào)試事先就有一定的參考范圍，并且隨著比例增益參數(shù)的改變、軋制速度的改變，積分增益參數(shù)可調(diào)范圍也在動(dòng)態(tài)的變化，在此范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)試，從而大大減少了調(diào)試的時(shí)間，擴(kuò)大參數(shù)可調(diào)節(jié)的范圍。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該具有PI參數(shù)限制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法，用于包括軋輥間隙控制裝置和軋機(jī)模數(shù)控制裝置的厚度控制系統(tǒng)，該方法是先測(cè)出待軋制工件的入口厚度偏差，得到軋輥間隙控制的前饋修正量，然后通過測(cè)出待軋制工件的出口厚度偏差，將出口厚度偏差分別通過乘法器與比例增益Kp和積分增益 KI相結(jié)合，分別得到偏差比例修正量與偏差積分修正量，將前饋修正量、偏差比例修正量、 偏差積分修正量和軋輥間隙參考設(shè)定值四者相加，得到實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值，通過軋機(jī)模數(shù)控制裝置根據(jù)實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值，對(duì)軋輥間隙控制裝置輸出控制指令，通過軋輥間隙控制裝置用于設(shè)定上、下工作輥之間的軋輥間隙，實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，其中，Kp獨(dú)立的設(shè)定范圍通過事先給定得出，為
，其中
權(quán)利要求
1.具有PI參數(shù)限制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法，用于包括軋輥間隙控制裝置和軋機(jī)模數(shù)控制裝置的厚度控制系統(tǒng)，其特征在于該方法是先測(cè)出待軋制工件的入口厚度偏差，得到軋輥間隙控制的前饋修正量，然后通過測(cè)出待軋制工件的出口厚度偏差，將出口厚度偏差分別通過乘法器與比例增益Kp和積分增益KI相結(jié)合，分別得到偏差比例修正量與偏差積分修正量，將前饋修正量、偏差比例修正量、偏差積分修正量和軋輥間隙參考設(shè)定值四者相加，得到實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值，通過軋機(jī)模數(shù)控制裝置根據(jù)實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值，對(duì)軋輥間隙控制裝置輸出控制指令，通過軋輥間隙控制裝置用于設(shè)定上、下工作輥之間的軋輥間隙，實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，其中，Kp獨(dú)立的設(shè)定范圍通過事先給定得出，為[0，Kplim), KPLim = (1+CP/CM), Cp是工件的彈性系數(shù)，Cm是軋機(jī)的彈性模量；KI獨(dú)立的設(shè)定范圍也通過事先給定得出，為[0，KIlim)，其中
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有PI參數(shù)限制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法，其特征在于所述方法包括以下步驟1)通過軋機(jī)入口測(cè)厚儀( 測(cè)得實(shí)際板厚，將所得到的實(shí)際板厚hin與基準(zhǔn)值hinref 通過比較器(10)進(jìn)行比較，得到入口厚度偏差值A(chǔ)hin ；2)將入口厚度偏差值A(chǔ)hin通過乘法器(11)乘以增益CP/CM，得到軋輥間隙控制的前饋修正量ASff，其中Cp是工件的彈性系數(shù)，Cm是軋機(jī)的彈性模量；3)通過軋機(jī)出口測(cè)厚儀( 檢測(cè)軋機(jī)出口帶鋼的實(shí)際板厚hout，與基準(zhǔn)值houtref在比較器或加減器(7)進(jìn)行比較計(jì)算，求出厚度偏差A(yù)hout ；4)將偏差信號(hào)Ahout通過乘法器06)乘以經(jīng)過幅值限制(8)的比例增益Kp，求出偏差比例控制修正量houKp，所述比例增益Kp的取值通過以下公式進(jìn)行限制
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有PI參數(shù)限制的單機(jī)架軋機(jī)自動(dòng)板厚控制方法，該方法是先測(cè)出待軋制工件的入口厚度偏差，得到軋輥間隙控制的前饋修正量，然后通過測(cè)出待軋制工件的出口厚度偏差，將出口厚度偏差分別通過乘法器與比例增益Kp和積分增益KI相結(jié)合，分別得到偏差比例修正量與偏差積分修正量，將前饋修正量、偏差比例修正量、偏差積分修正量和軋輥間隙參考設(shè)定值四者相加，得到實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值，通過軋機(jī)模數(shù)控制裝置根據(jù)實(shí)際軋輥間隙設(shè)定值，對(duì)軋輥間隙控制裝置輸出控制指令，實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，本發(fā)明通過在調(diào)試之初根據(jù)測(cè)得的參數(shù)計(jì)算出Kp及KI參數(shù)調(diào)節(jié)范圍，使得對(duì)PI控制參數(shù)的調(diào)試有一定的參考范圍，從而大大減少了調(diào)試的時(shí)間，擴(kuò)大參數(shù)可調(diào)節(jié)的范圍。
文檔編號(hào)B21B37/58GK102274863SQ20111015097
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者于目奎, 劉斌, 沈加強(qiáng) 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司