热轧卷取机张力控制及踏步控制系统的研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要热轧卷取机张力控制系统及踏步控制系统的研究摘要卷取机是轧钢车间的重要辅助设备，在带材和线材生产中均被广泛应用。轧钢生产实践表明，卷取机的工作状态直接影响着轧机生产能力的发挥、成品带钢的最终质量和生产利润，并会对后续工序产生影响。为保证卷取控制系统具有良好的性能，关键是要提高卷取机速度与力矩控制系统的性能，进而提高产品质量。本文以国内某2050热轧厂的科研项目“2050热轧卷取机张力设定分析”为背景，对引进的卷取控制系统进行了深入的分析和消化，对卷取控制技术及其在热轧生产线上的应用进行了系统研究，对卷取机控制系统进行了研究和改进，主要完成了以下几方面的工作：首先，介绍了

2、2050热轧厂卷取生产线，包括生产线工艺流程、基本电器设备、全线自动化控制方案、生产线技术性能等；其次，分析了在建张阶段出现带钢头部拉窄、塔形、松卷的原因，在深入研究了卷取机控制系统的特点和工艺要求基础上，针对在速度控制过程与电流控制过程转换时，电流继续爬升的问题，做了进一步的研究，建立了卷筒变张力控制模型。减轻了带钢头部拉窄的现象，以及带钢张力不足引起的松卷、塔形钢等情况。解决了在卷取过程中出现废钢的问题；再次，在分析控制系统的稳定性和响应特性时发现，常规PI控制器难以实现在卷取过程中良好的控制。本文将模糊控制理论引入到卷筒电流控制系统中，通过对控制器在系统参数变化和有扰动作用情况下的响应

3、进行仿真分析和研究得出，将模糊控制引入到卷取机控制系统，减少了由于数学模型不精而引起的控制系统控制性能指标的下降，明显地改善了系统的控制性能，尤其是大大提高了控制系统的鲁棒性。最后，针对带钢通过卷筒和助卷辊时，带钢头部对助卷辊有很大冲击的问题，分析并研究了自动踏步控制(AutomaticJumpControl，AJC)系统的原理，对踏步控制中时间控制因素、压力控制因素、及助卷辊跳跃量进行了详细的分析并给出了推导过程，对报警判别条件也进行了分析与说明。本文有关卷取机的阶梯控制的方法在现场得到了应用，获得了良好的经济效益。并可为其它热轧卷取机系统所借鉴。关键词：热轧；卷取机；张力控制；自动踏步控

4、制；模糊控制．Ⅱ．东北大学硕士学位论文AbstractStudyonTensionControlandAutomaticJumpControlofCoilerinHotRollingMillAbstractCoilerisaveryimportantassistantequipmentinsteelrollingplantandisappliedinmanufactingstripsteelandwirewidely,Productionpracticedemonstratesthatthecoilerworkingconditiondirectlyinfluencerollsyield，u

5、ltimatelyqualityofthefinishedproductandproductiveprofit,italsoinfluencessubsequenthandling．Forguaranteethecoilingcontrolsystemhasfavorableperformance．Thekeyisdirecttowardsimprovetheperformanceofcoiler’Sspeedandtorquecontrolsysteminordertoimprovethequalityofproducts．Thisthesisconsiderstheprojectofth

6、edomesticone2050hotrollingplant‘‘2050hotrollingcoilertensionsettinganalyses’’嬲thebackground．Itimpressdeeplyupontheanalysisofthecoilingtensioncontrolsystem，systemstudythecoilingcontroltechniqueapplicationatthehotrollingproductline．Onthebasisofcommandingthefeaturesofhotrollingcoilercontrolsystem’spoi

7、ntandtechnologicalrequirements．Pointtothephenomenaofsteelstrippullnarrow,telescopingandscrapsteelandheaderimpressatcoilingcourse．Afterresearchingandimprovingcoilercontrolsystem，themainachievementislistedasf