專利名稱：一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板帶軋機(jī)厚度控制補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于離散輔助 閉環(huán)的軋輥偏心補(bǔ)償方法，適用于四、六輥板帶軋機(jī)。
背景技術(shù)：
軋輥偏心是一個(gè)復(fù)雜的輥系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，主要由各個(gè)軋輥本身的形狀缺陷、軋輥幾 何軸心與旋轉(zhuǎn)軸心不重合及上、下輥安裝相位的對(duì)應(yīng)狀態(tài)產(chǎn)生的。支撐輥、工作輥及六輥軋 機(jī)的中間輥共同構(gòu)成軋機(jī)軋輥輥系偏心波動(dòng)。板帶材冷軋厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)即液壓AGC的 基本原理是根據(jù)測(cè)量的軋制力和輥縫值，通過計(jì)算以調(diào)節(jié)輥縫來保持出口厚度不變。現(xiàn)代 軋機(jī)設(shè)備中，常使用伺服壓下油缸缸位移變化量作為輥縫近似變化量時(shí)，由于軋輥偏心的 存在，以檢測(cè)壓下油缸位移變化表征的輥縫值不能反映軋輥偏心波動(dòng)情況，使得AGC不能 消除軋輥偏心影響。
進(jìn)行偏心補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ腥?，預(yù)防軋輥偏心控制法、被動(dòng)軋輥偏心控制法及主動(dòng) 軋輥偏心控制法預(yù)防軋輥偏心控制法在軋制前盡可能創(chuàng)造一些條件以便能減小軋輥偏心 對(duì)軋件厚度的影響，而在軋制中不采用任何矯正措施；被動(dòng)軋輥偏心控制法目的是使輥縫 控制系統(tǒng)對(duì)軋輥偏心引起的厚度干擾反應(yīng)不敏感，防止控制系統(tǒng)誤調(diào)節(jié)，但不補(bǔ)償偏心影 響；主動(dòng)軋輥偏心控制法通過軋輥偏心分量檢測(cè)得出補(bǔ)償信號(hào)然后送到輥縫控制調(diào)節(jié)器中 進(jìn)行補(bǔ)償，從而達(dá)到較好的效果。
比較有代表性的主動(dòng)軋輥偏心控制法有中國專利公開的《基于單輥分解法偏心特征提取的軋機(jī)支撐輥偏心補(bǔ)償方法；申請(qǐng)?zhí)?200910301503. 1》，通過將軋機(jī)的偏心特征按照上、下支撐輥的輥等效偏心空間進(jìn)行分解， 由利用兩滾各自偏心特征向量及轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，采用線性預(yù)測(cè)方法合成用于對(duì)軋機(jī)偏心特 征進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)，從而進(jìn)行補(bǔ)償實(shí)施。該方法需要實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)軋機(jī)兩只支撐輥轉(zhuǎn) 動(dòng)狀態(tài)聯(lián)合參數(shù)的測(cè)試分析裝置來配合使用，即需要專門檢測(cè)支撐輥轉(zhuǎn)動(dòng)周期、即時(shí)相位 和兩輥轉(zhuǎn)動(dòng)相位差信息。
中國專利公開的《一種基于軋輥旋轉(zhuǎn)角度的偏心補(bǔ)償方法及其設(shè)備；申請(qǐng)?zhí)?200910104037. 8》，通過對(duì)上下支撐輥分別的旋轉(zhuǎn)角度與總偏心量，經(jīng)計(jì)算求解每個(gè)軋輥旋 轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的偏心量，從而進(jìn)行軋輥偏心信號(hào)的補(bǔ)償。該方法及設(shè)備要精確測(cè)量軋輥旋轉(zhuǎn) 角度，才能計(jì)算準(zhǔn)確從而進(jìn)行有效補(bǔ)償。
中國專利公開的《基于在線遞推參數(shù)估計(jì)的軋輥偏心補(bǔ)償方法及其設(shè)備；申請(qǐng)?zhí)?201010261304. 5》，通過離線計(jì)算軋輥偏心信號(hào)主體分量，并使用遞推參數(shù)估計(jì)在線進(jìn)行估 計(jì)偏心信號(hào)從而進(jìn)行補(bǔ)償。該方法建立在軋機(jī)勻速工作基礎(chǔ)上，事實(shí)上，軋機(jī)工作速度是實(shí) 時(shí)變化的，應(yīng)予以考慮。
現(xiàn)有軋輥偏心補(bǔ)償?shù)姆椒ɑ臼翘崛〕銎男盘?hào)后進(jìn)行開環(huán)補(bǔ)償，在投入準(zhǔn)確時(shí) 有一定補(bǔ)償效果，但由于偏心信號(hào)的特點(diǎn)，很難保證偏心量計(jì)算的準(zhǔn)確，故可能出現(xiàn)補(bǔ)償效 果不明顯、甚至?xí)夯a(chǎn)品厚差精度。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補(bǔ)償方法。該方法根據(jù)計(jì)算或檢測(cè)得到的相位從離散存取矩陣中讀取對(duì)應(yīng)的偏心補(bǔ)償量對(duì)位置設(shè)定值進(jìn)行軋輥偏心補(bǔ)償；并根據(jù)控制期望值、實(shí)際輸出值及原偏心補(bǔ)償量對(duì)厚度的補(bǔ)償影響量計(jì)算出補(bǔ)償偏差，經(jīng)輔助閉環(huán)控制器計(jì)算出修正偏心補(bǔ)償量，代替離散存取矩陣中對(duì)應(yīng)相位處的原偏心補(bǔ)償量，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏心補(bǔ)償量的滾動(dòng)優(yōu)化，從而改善補(bǔ)償效果，進(jìn)而提高補(bǔ)償精度。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補(bǔ)償方法，其具體步驟如下步驟A :離散周期信號(hào)將軋輥旋轉(zhuǎn)引起的偏心波動(dòng)信號(hào)均分為#部分，每個(gè)部分各自獨(dú)立，以便在后續(xù)過程通過控制器分別進(jìn)行輔助閉環(huán)調(diào)整；離散劃分的段數(shù)與控制精度要求及信號(hào)采樣時(shí)間f相關(guān)，當(dāng)#較小、劃分段較稀疏時(shí)，離散后的信號(hào)誤差較大，能實(shí)現(xiàn)的控制精度較低；當(dāng)# 較大、劃分段較密時(shí)，離散后的信號(hào)誤差較小，但需要較高的采樣頻率；根據(jù)Shannon采樣定理，fs≥2fmax時(shí)才可以不失真的重構(gòu)原始信號(hào)，故有
權(quán)利要求
1.一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補(bǔ)償方法，其特征是所述方法具體步驟如下 步驟A :離散周期信號(hào)將軋輥旋轉(zhuǎn)引起的偏心波動(dòng)信號(hào)均分為#部分，每個(gè)部分各自獨(dú)立，以便在后續(xù)過程通過控制器分別進(jìn)行輔助閉環(huán)調(diào)整；離散劃分的段數(shù)與控制精度要求及信號(hào)采樣時(shí)間Λ相關(guān)，當(dāng)#較小、劃分段較稀疏時(shí)，離散后的信號(hào)誤差較大，能實(shí)現(xiàn)的控制精度較低；當(dāng)#較大、劃分段較密時(shí)，離散后的信號(hào)誤差較小，但需要較高的采樣頻率；根據(jù)Shannon采樣定理，I > 2/_時(shí)才可以不失真的重構(gòu)原始信號(hào)，故有
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于離散輔助閉環(huán)的軋輥偏心補(bǔ)償方法。該方法根據(jù)計(jì)算或檢測(cè)得到的相位從離散存取矩陣中讀取對(duì)應(yīng)的偏心補(bǔ)償量對(duì)位置設(shè)定值進(jìn)行軋輥偏心補(bǔ)償；并根據(jù)控制期望值、實(shí)際輸出值及原偏心補(bǔ)償量對(duì)厚度的補(bǔ)償影響量計(jì)算出補(bǔ)償偏差，經(jīng)輔助閉環(huán)控制器計(jì)算出修正偏心補(bǔ)償量，代替離散存取矩陣中對(duì)應(yīng)相位處的原偏心補(bǔ)償量，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏心補(bǔ)償量的滾動(dòng)優(yōu)化，從而改善補(bǔ)償效果，進(jìn)而提高補(bǔ)償精度。本發(fā)明采集信號(hào)均為現(xiàn)代軋機(jī)須用檢測(cè)設(shè)備，未增加專用設(shè)備，根據(jù)厚差自動(dòng)計(jì)算軋輥偏心量及補(bǔ)償量。相較于常規(guī)開環(huán)偏心補(bǔ)償方法，幅值閉環(huán)的引入使補(bǔ)償值根據(jù)補(bǔ)償效果自修正，從而提高了補(bǔ)償精度。
文檔編號(hào)B21B37/66GK103042042SQ20131003803
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者王益群, 楊陽, 陳剛 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)