冷連軋機(jī)張力系統(tǒng)建模及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究.pdf

1、冷軋薄板屬于高附加值鋼材品種，是汽車(chē)、機(jī)械、建筑、電工電子、食品等行業(yè)必不可少的原材料。冷連軋作為一種高效、優(yōu)質(zhì)的冷軋薄板生產(chǎn)線，其設(shè)備眾多、控制過(guò)程復(fù)雜。其中，張力軋制是冷連軋生產(chǎn)的一個(gè)重要特點(diǎn)，張力控制的精度對(duì)軋制穩(wěn)定性和成品帶鋼質(zhì)量有著極大影響。因此，深入研究張力的控制具有重大理論意義和實(shí)際價(jià)值。 本課題來(lái)源于東北大學(xué)與某冷軋薄板有限責(zé)任公司的合作研究項(xiàng)目，在該項(xiàng)目中選擇了酸洗-軋機(jī)生產(chǎn)線中的全連續(xù)五機(jī)架冷連軋機(jī)作為研究對(duì)

2、象，對(duì)其中的張力控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。 本文在對(duì)冷連軋機(jī)消化研究的基礎(chǔ)上，首先分析了冷連軋生產(chǎn)中張力的理論計(jì)算模型，據(jù)此給出了張力控制的方式，包括速度式調(diào)張法和輥縫式調(diào)張法，并給出了各自的控制原理圖。然后，詳細(xì)的推導(dǎo)了張力系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)的建立了輥縫式調(diào)張法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 其次，通過(guò)詳細(xì)分析張力系統(tǒng)模型特征可知張力系統(tǒng)是時(shí)變、非線性的系統(tǒng)。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型，因而是解決不確定性系統(tǒng)控制的一

3、種有效途徑，所以提出了采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的控制策略。該策略在傳統(tǒng)的PID控制器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制環(huán)節(jié)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)節(jié)PID的參數(shù)。該方法具有常規(guī)PID控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)物理意義明確的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有更大的靈活性、適應(yīng)性，更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和更好的控制精度。 再次，提出了一種基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制方法，利用遺傳算法搜索一組準(zhǔn)優(yōu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始值參數(shù)，作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的初始權(quán)值，再利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線調(diào)整PID參數(shù)，