探析1370五机架冷连轧机张力控制系统研究

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1、工学硕士学位论文1370五机架冷连轧机张力控制系统研究李素燕山大学2009年4月万方数据国内图书分类号：TP273国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文1370五机架冷连轧机张力控制系统研究硕士研究生：李素导师：杨景明教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院授予学位单位：燕山大学万方数据ClassifiedIndex:TP273U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONTENSIONCONTROLSYSTEMOF1370FI

2、VESTANDSTENDEMCOLDMILLCandidate:LiSuSupervisor:Prof.YangJingmingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlTheoryandControlEngineeringUniversity:YanshanUniversity万方数据燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《1370五机架冷连轧机张力控制系统研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的

3、成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《1370五机架冷连轧机张力控制系统研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕

4、山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要冷轧带钢属于高附加值钢材品种，是汽车、机械、建筑、电工电子、食品等行业必不可少的原材料。冷连轧是一种高效、优质的冷轧生产工艺，其设备众多、控制过程复杂，而张力轧制是冷连轧带钢生产过程中的一个重要特点，张力控制的精度对轧制稳定性和成品带钢质量有着极大影响。因此，张力控制的研究具有重大的实际意义。本文以实际1370五机架冷连轧机项目

5、为依托，对其张力控制系统进行研究。首先，本文分析了冷连轧生产中张力的理论计算模型，据此给出了速度式调张法的控制原理图。然后，在参阅国内外大量相关文献的基础上，详细推导了五机架冷连轧机机架间张力控制系统的数学模型，并根据此模型进行了大量仿真实验。其次，从轧制变形理论与运动力学平衡的角度推导出五机架冷连轧机机架间张力形成环节的数学模型，并制定出相应的张力控制策略。在此基础上就机架间张力控制系统的常规PID调节器进行了详细的推导设计。在机架间张力控制系统中，张力对象模型的参数随着不同的张力设定、来料规格和轧制速度等因素的不同而变化，以致相应对象参数发生

6、改变，而常规PID控制器的参数往往是针对一种情况进行整定，因此很难保证张力始终处于一个比较好的控制状态，为达到张力的精确控制，必须采取相应的改进措施。最后，针对常规PID控制器的不足，以机架间的张力数学模型为对象提出采用灰色预测变参数PID控制方案对机架间的张力进行控制，根据系统中参数的变化，设计灰色预测变参数PID控制器，并对其进行仿真研究。仿真结果表明，该控制器优于常规张力PID控制器。关键词冷连轧机；张力控制系统；PID；速度式调张法；灰色预测控制万方数据AbstractColdrollingstripisakindofproductswi

7、thahighadditionalvalue.Itisaprimarymaterialofautomobile,mechanicalengineering,architecture,electrician,andfoodindustry.Tandemcoldmillisahighlyefficientandhighlyqualitativeproductiontechnology.Becauseofthelargeamountsequipmentsandcomplexcontrolprocedure,rollingwithtensionisave

8、ryimportantfeatureduringcold-stripproduction.Theprecisionoftensionaf