资源描述：
《冷连轧机AGC系统鲁棒性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、上海交通大学硕士学位论文冷连轧机AGC系统鲁棒性分析摘要冷连轧机AGC（自动厚度控制）系统具有多变量、强耦合、非线性、纯延时等特点，是目前冷连轧机自动控制系统设计的难点之一。在工业界应用的AGC系统一般都采用解耦控制的办法（PID加上各种补偿）。在生产过程中所需控制的变量包括：各机架的轧制力（或辊缝）、带钢张力、轧辊速度、带钢厚度和平直度等。不同的控制目标之间存在着耦合作用，如厚度—板形、速度—张力、速度—厚度等。控制参数表现为非线性特点。采用PID解耦控制的优点是结构简单，便于调试，同时具有一定的鲁棒稳定性。随着产
2、品质量和产量要求的不断提高，有必要对冷连轧机AGC系统鲁棒性进行分析。针对目前在工业界应用最为广泛的五机架冷连轧机，本文介绍了基本轧制原理，并且对冷连轧中的轧制压力模型、前滑模型、张力模型、机架间厚度延时模型分别进行了论述。此外，对于实际应用中的AGC系统分单元进行了论述，作为AGC系统鲁棒性分析的基础。冷连轧机AGC系统的过程对象一般可以用带时间延迟的低1上海交通大学硕士学位论文阶系统来描述。本文针对这些控制对象设计了一套从系统辨识获得控制对象模型，直至根据辨识模型进行PID控制器设计的软件。整个软件用MATLAB
3、实现了系统辨识、控制器设计算法和GUI图形界面，可以独立于MATLAB运行。并且在模型阶辨识准则、带时间延迟一阶模型近似、PID控制器设计饱和环节和非线性环节处理三个方面提出了新的方法。同时，针对冷连轧机AGC系统，对软件的系统辨识算法以及控制器设计算法进行了验证，使用这个软件对冷连轧机AGC系统进行分析与控制器设计能够取得令人满意的结果。使用软件进行系统辨识得到AGC系统的对象模型之后，由各种PID控制器设计算法得到的PID控制器对系统有着不同的控制作用。即便得到的控制器对于辨识得到的稳态对象模型有着优良的控制效果
4、，当对象模型出现扰动以及变化时，控制效果可能急剧恶化。因此，本文对模拟PID控制器以及数字PID控制器进行了鲁棒性分析，并且提出了满足鲁棒性要求的PID控制器参数整定设计方法，这对于五机架冷连轧AGC控制系统设计有着十分重要的实际意义。关键词：五机架冷连轧机，自动厚度控制，AGC，系统辨识，PID控制器设计，鲁棒性分析2上海交通大学硕士学位论文ROBUSTNESSANALYSISOFAGCSYSTEMINTANDEMCOLDMILLABSTRACTTheAGC(AutomaticGaugeControl)system
5、oftandemcoldmillfeaturesmultiplevariable,strongcoupling,non-linearityandtimedelay.Itisamongthemostdifficulttechnologyproblemsinautomaticsystemdesignoftandemcoldmill.TheindustrialAGCsystemtypicallyemploysdecouplingcontrol(PIDcontrollerpluscompensation).Thevariab
6、lesrequiredtocontrolinproductionincluderollingforce,striptension,rollspeed,stripspeedandflatness.Thereexistcouplingrelationsamongdifferentcontroltargets,e.g.gauge-flatness,speed-tension,speed-gauge,etc.ByusingPIDdecouplingcontrol,thecontrolsystemhasasimplestruc
7、tureandiseasytoevaluate.Italsohasacertainlevelofrobuststability.Withtheincreasingdemandonproductqualityandyieldrequirement,itisurgenttoanalyzetheAGCsystemrobustnessoftandemcoldmill.Inthepaper,targetedatthemostwidelyusedfivestandtandemcold3上海交通大学硕士学位论文mill,anint
8、roductionisgivenonbasicrollingprinciples,rollingforcemodel,fowardslipmodel,tensionmodelandinterstandgaugedelaymodel.Inaddition,thecommonunitsinAGCsystemareintroducedtoprovid
