关于轧机液压agc系统内模控制研究探索

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1、关于轧机液压AGC系统内模控制研究探索摘要：在科技水平不断提高的推动下，轧机液压压下控制系统正朝着更加精确的方向发展。AGC（即液压板厚自动控制）系统在压制加工中发挥着特别关键的作用，然而，引入机架后测厚仪予以反馈，发现滞后问题较为严重，尤其是低速轧制时更为明显，由变形区出口位置运至测厚仪一般耗用几百ms。这一问题增加了系统的不稳定性，对控制精度的不良影响尤为明显。所以，本文基于轧机液压AGC系统内模控制进行深入分析，以期解决上述问题。关键词：轧机；AGC系统；内模控制；分析1.AGC系统概述液压AGC系统是一个综合系统，包含多个厚度自动控制回路，除了液压压下位置闭

2、环及轧制力补偿系统之外，还包括测厚仪前馈和监控系统等［1］,其主要构成元件包括：1）PI控制器；2）电液伺服阀；3）液压缸；4）轧机负载；5）测厚仪；6）位移传感器；7）压力传感器［2］。在成品厚差控制中，液压AGC系统发挥着不可或缺的作用，然而，引入机架后测厚仪予以反馈，发现滞后问题较为严重，所以，在运用液压AGC系统的同时，如何结合内模控制的运用，便成了业内人士研究的热点问题。2.内模控制2.1.优势在结构方面，内模控制和Smith预估控制之间存在极大的相似之处，其突出特点在于存在一个"内模”的过程模型，通过该模型可实现对控制器的设计与制作。内模控制具有诸多优点

3、，能够实现对纯滞后过程的有效控制和改善，再加上在设计方面融入了调整系统鲁棒性的理念，因而大幅提高了内模控制本身所具有的使用价值，为其在工业领域的推广和应用奠定了坚实的基础。2.2.原理2.2.1.内模控制系统图1内模控制系统方框图2.2.2.内模控制器设计3.内模控制器在轧机液压AGC系统中的应用在轧机中，引入机架后测厚仪反馈后，滞后效果相当明显，尤其是低速轧制时更为明显，由变形区出口位置运至测厚仪一般耗用几百ms。这一问题增加了系统的不稳定性，对控制精度的不良影响尤为明显。为控制甚至消除上述问题，本文尝试引入内模控制策略，经由仿真试验发现，该做法确实能够显著提高系

4、统稳定性以及控制精度。以某五连轧机一机架为例，借助计算机予以仿真分析，得到了如图2所示的液压AGC系统响应曲线图2液压AGC系统响应曲线4•闭式机架模型该机架可当作对称结构对待，因而可取1/4结构建立模型。考虑到最大应力通常发生在压下螺母孔过渡圆角、机架对称平面二者相交点位置，为实现降低该位置应力值的目的，该圆角将采用所谓的平挖圆弧（详见图3）。在计算时，取E=2.IMpa,V=0.3（E为弹性模量；V为泊松比）。采用S0LID45六面体单元（8节点）以及S0LID95六面体单元（20节点），与此同时，在两种单元过渡位置采用S0LID92四面体金字塔单元（10节点）

5、。单元总数共计12754个，节点总数共计17156个。模型如图4所示。图3机架示意图图4机架总体模型5.结束语采用液压AGC系统和内模控制有机结合的办法，能够明显改善液压AGC系统原本存在的大滞后问题，大幅提升其动态品质。参考文献：[1]孙孟辉，王益群.冷带轧机液压AGC系统板厚控制策略研究[J].液压与气动，2010,10：15-17.[2]包野，李玉贵，侯成，王高平•模糊控制在可逆式四棍轧机液压AGC系统中的应用[J].机械工程与自动化，2013,05：137-139.[1]王希娟，冯景晓，韦炜.预测控制在轧机液压系统中的应用研究[J].重型机械，2oo7,04

6、：16-19.