熱軋帶鋼層流冷卻自動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、熱軋帶鋼層流冷卻過程的卷取溫度控制精度直接影響帶鋼的組織性能和力學(xué)性能，是保證板帶質(zhì)量和板形良好的關(guān)鍵因素。所以對熱軋帶鋼卷取溫度的控制就成為了熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝的重要環(huán)節(jié)。本文以國內(nèi)某熱軋廠的板帶層流冷卻系統(tǒng)為背景，對如何提高冷卻過程卷取溫度控制精度的控制方法入手進(jìn)行了較為深入的研究。主要研究工作和取得的成果如下： (1)分析了國內(nèi)外控制冷卻技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)展，提出選擇層流冷卻系統(tǒng)的合理性。結(jié)合步序器控制、帶鋼微跟蹤控制、閥門開關(guān)

2、控制、仿真控制、前饋控制、反饋控制，設(shè)計出整套的控制系統(tǒng)。 (2)在卷取溫度的反饋控制中，針對熱軋板帶中的層流冷卻控制系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)簡化傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)框圖。提出了帶鋼樣本長度跟蹤的概念，解決了傳統(tǒng)算法中滯后時間隨軋制速度變化的問題。 (3)將Smith預(yù)估控制方法用于層流冷卻系統(tǒng)，給出了調(diào)節(jié)器分別為比例和積分形式下的控制率?？刂扑惴ū砻?，無論是比例還是積分控制器，只要系統(tǒng)的放大倍數(shù)P>200/K，控制器就可以快速消除誤差

3、。通過對這兩種控制算法動態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行對比分析表明，積分控制算法具有更大的靈活性和更高的靜態(tài)精度。 (4)設(shè)計出帶Smith預(yù)估器的比例、積分控制系統(tǒng)，并用 MATLAB的Simulink仿真工具進(jìn)行仿真，通過與常規(guī)Smith系統(tǒng)和未帶Smith系統(tǒng)的比較可以知道，本系統(tǒng)具有非常快的響應(yīng)速度，又具有較高的靜態(tài)控制精度。 (5)用SIEMENS組態(tài)WinCC開發(fā)層流冷卻區(qū)人機(jī)界面，完成其與PLC之間的通訊，實現(xiàn)層流冷卻