【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于冶金行業(yè)板帶軋制；尤其涉及一種基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒?/a>。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展對板帶生產(chǎn)提出了更高的要求，而板帶厚度一直是衡量板帶質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。厚度控制是冷軋過程中的重要工序，是軋制過程的核心環(huán)節(jié)。板帶厚度控制是指將不同來料厚度的帶材軋制成規(guī)定厚度帶材的過程。板帶厚度控制的基本原理是根據(jù)板帶厚度量測值，調(diào)節(jié)軋機(jī)軋輥縫隙的設(shè)定值，再經(jīng)過液壓輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變軋輥輥縫，從而實(shí)現(xiàn)對軋機(jī)出口的板帶厚度進(jìn)行實(shí)時調(diào)控。
2、在實(shí)際生產(chǎn)過程中，軋制過程復(fù)雜且極易產(chǎn)生危險，為了延長板帶測厚儀的使用壽命所，板帶測厚儀安裝位置會與軋機(jī)出口保持一定的安全距離。由于板帶測厚儀安裝位置的偏移，測量獲得的板帶厚度值存在一定的延遲。如果不加處理地直接采用延遲的板帶厚度測量值，會對板帶控制效果產(chǎn)生延遲，降低板帶厚度控制品質(zhì)，影響板帶質(zhì)量。對于板帶測厚儀安裝位置偏移導(dǎo)致的板帶厚度測量值延遲現(xiàn)象，如果能針對性地設(shè)計(jì)板帶厚度測量值的預(yù)報值，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的軋機(jī)輥縫設(shè)定值的調(diào)節(jié)方法，將能夠提升板帶厚度的瞬態(tài)控制性能與閉環(huán)控制效果，從而提升板帶厚度的控制精度，提高板帶軋制質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供了一種基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ā?/p>
2、本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
3、本專利技術(shù)涉及一種基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎㄒ韵虏襟E：
4、步驟1，建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)；
6、步驟3，建立板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值；
7、步驟4，設(shè)計(jì)抵消軋制壓力作用的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量；
8、步驟5，設(shè)計(jì)板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量；
9、步驟6，設(shè)計(jì)最終的軋機(jī)輥縫設(shè)定值；
10、步驟7，將軋機(jī)輥縫設(shè)定值輸入軋機(jī)液壓輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)，最終形成一套完整的閉環(huán)板帶厚度控制方法。
11、優(yōu)選地，步驟1中，所述建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)的具體步驟為：根據(jù)軋機(jī)彈跳方程與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)，見公式(1)所示：
12、
13、公式(1)中，為求導(dǎo)運(yùn)算，t∈r為軋機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行時間，h(t)∈r為t時刻的板帶厚度，s(t)∈r為t時刻的軋機(jī)輥縫設(shè)定值，a∈r為板帶厚度動態(tài)系數(shù)，p∈r為軋制壓力，m∈r為軋機(jī)剛度系數(shù)。
14、優(yōu)選地，步驟2中，所述建立考慮測厚儀安裝位置偏移的板帶厚度測量值的具體步驟為：
15、基于測厚儀安裝位置偏移的對板帶厚度控制精度的影響，建立考慮測厚儀安裝位置偏移的板帶厚度測量值，見公式(2)所示：
16、
17、公式(2)中，hm(t)∈r為t時刻的板厚度測量值，v∈r為板帶軋制速度，l∈r為板帶測厚儀安裝位置偏移距離，即板帶測厚儀安裝位置到軋機(jī)出口的距離。
18、優(yōu)選地，步驟3中，所述建立板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值的公式如(3)所示：
19、
20、公式(3)中，hp(t)∈r為t時刻的板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值，hm(t)∈r為t時刻的板厚度測量值，v∈r為板帶軋制速度，l∈r為板帶測厚儀安裝位置偏移距離，即板帶測厚儀安裝位置到軋機(jī)出口的距離。
21、優(yōu)選地，步驟4中，所述設(shè)計(jì)抵消軋制壓力作用的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量的具體步驟為：
22、根據(jù)板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)抵消軋制壓力作用的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量，見公式(4)所示：
23、
24、公式(4)中，sff(t)∈r為t時刻的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量，p∈r為軋制壓力，m∈r為軋機(jī)剛度系數(shù)。
25、優(yōu)選地，步驟5中，所述設(shè)計(jì)板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量的具體步驟為：
26、(一)，首先根據(jù)板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值，建立板帶厚度偏差預(yù)報值，見公式(5)所示：
27、hep(t)＝hp(t)-hr????????????????????????(5)
28、公式(5)中，hr∈r為板帶軋制厚度的目標(biāo)值，hep(t)∈r為t時刻的板帶厚度控制偏差預(yù)報值，hp(t)∈r為t時刻的板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值；
29、(二)，再根據(jù)板帶厚度偏差預(yù)報值，設(shè)計(jì)板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量，見公式(6)所示：
30、sfb(t)＝-kphep(t)+hp(t)????????????????????????(6)
31、公式(6)中，sfb(t)∈r為t時刻的板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量，kp∈r為比例反饋增益系數(shù)，hep(t)∈r為t時刻的板帶厚度控制偏差預(yù)報值，hp(t)∈r為t時刻的板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值。
32、優(yōu)選地，步驟6中，所述設(shè)計(jì)最終的軋機(jī)輥縫設(shè)定值的具體步驟為：將步驟4中軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量與步驟5中軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量相加，獲得最終的軋機(jī)輥縫設(shè)定值，見公式(7)所示：
33、s(t)＝sff(t)+sfb(t)??????????????????????????????????????????(7)
34、公式(7)中，sfb(t)∈r為t時刻的板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量，sff(t)∈r為t時刻的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量。
35、本專利技術(shù)上述公式中，各符號說明如下：
36、r：全體實(shí)數(shù)構(gòu)成的集合；
37、t：軋機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行時間，t∈[0,∞)；
38、h(t)：t時刻的板帶厚度，h(t)∈r；
39、s(t)：t時刻的軋機(jī)輥縫設(shè)定值，s(t)∈r；
40、a：板帶厚度動態(tài)系數(shù)，a∈r；
41、p：軋制壓力，p∈r；
42、m：軋機(jī)剛度系數(shù)，m∈r；
43、hm(t)：t時刻的板帶厚度測量值，hm(t)∈r；
44、v：板帶軋制速度，v∈r；
45、l：板帶測厚儀安裝偏移距離，l∈r；
46、hp(t)：t時刻的板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值，hp(t)∈r；
47、sff(t)：t時刻的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量，sff(t)∈r；
48、hr：板帶軋制厚度的目標(biāo)值，hr∈r；
49、hep(t)：t時刻的板帶厚度控制偏差預(yù)報值，hep(t)∈r；
50、sfb(t)：t時刻的板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋；
51、sfb(t)∈r；
52、kp：比例反饋增益系數(shù)，kp∈r。
53、本專利技術(shù)針對板帶測厚儀安裝位置偏移導(dǎo)致的板帶厚度測量值延遲現(xiàn)象，專利技術(shù)了一種采用慣性環(huán)節(jié)預(yù)報的板帶厚度控制方法。本專利技術(shù)中包括了建立板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報、設(shè)計(jì)軋本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢ㄒ韵虏襟E：
2.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E1中，所述建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)的具體步驟為：根據(jù)軋機(jī)彈跳方程與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)，見公式(1)所示：
3.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E2中，所述建立考慮測厚儀安裝位置偏移的板帶厚度測量值的具體步驟為：
4.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E3中，所述建立板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值的公式如(3)所示：
5.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E4中，所述設(shè)計(jì)抵消軋制壓力作用的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量的具體步驟為：根據(jù)板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)抵消軋制壓力作用的軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量，見公式(4)所示：
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E5中，所述設(shè)計(jì)板帶厚度偏差預(yù)報值比例反饋的軋機(jī)輥縫
7.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E6中，所述設(shè)計(jì)最終的軋機(jī)輥縫設(shè)定值的具體步驟為：將步驟4中軋機(jī)輥縫設(shè)定值前饋量與步驟5中軋機(jī)輥縫設(shè)定值反饋量相加，獲得最終的軋機(jī)輥縫設(shè)定值，見公式(7)所示：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢ㄒ韵虏襟E：
2.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E1中，所述建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)的具體步驟為：根據(jù)軋機(jī)彈跳方程與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，建立板帶厚度動態(tài)系統(tǒng)，見公式(1)所示：
3.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E2中，所述建立考慮測厚儀安裝位置偏移的板帶厚度測量值的具體步驟為：
4.如權(quán)利要求1所述的基于厚度測量值延遲補(bǔ)償?shù)陌鍘Ш穸瓤刂品椒ǎ涮卣髟谟冢襟E3中，所述建立板帶厚度的慣性環(huán)節(jié)預(yù)報值的公式如(3)所示：
5.如權(quán)利要求1所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：閆玉平，李菲，俞洪杰，楊偉，金建飛，
申請(專利權(quán))人：中國重型機(jī)械研究院股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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