板带热连轧活套高度和张力解耦控制系统研究

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1、分类号密级UDC学位论文板带热连轧活套高度和张力解耦控制系统研究作者姓名：齐春雷指导教师：杨卫国副教授东北大学自动化研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：2007年2月1日论文答辩日期：2007年3月2日学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：东北大学2007年3月AThesisfortheDegreeofMasterinControlTheoryandEngineeringLooperHeightandTensiondecouplingControlSystemResearchforaH

2、otStripMillbyQiChunleiSupervisor:AssociateProfessorYangWeiguoNortheasternUniversityMarch2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：签字日期：2007年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导

3、教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。（如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：2007年3月签字日期：2007年3月－I－东北大学硕士学位论文摘要板带热连轧活套高度和张力解耦控制系统研究摘要随着现代化工业技术的迅速发展，对带钢的品种、规格、质量和产量的要求日益提高。热连轧过程中活套控制是决定带钢厚度和宽度质量的

4、关键技术，目前该技术在国内外都一直处于比较活跃的发展状况。本文以板带热连轧活套支撑器的高度和张力控制为研究背景，指出了常规控制方法的不足，给出了多变量解耦控制策略，建立了一套针对热连轧机活套控制系统的完整解决方案。首先在分析比较国内外近年来对于活套控制系统的各种控制方案及理论分析的基础上，提出了对于活套控制系统的高度和张力多变量耦合系统进行解耦。针对热连轧机的活套高度和张力控制系统，从活套支撑器的基本运动关系出发，给出了双输入双输出活套控制系统的传递函数，并推导出了在基准点附近的线性化数学模型，为多变量解耦控制奠定了基础。传统的活套

5、张力控制是一个开环前馈控制，前提是假定活套高度和张力二者没有耦合关系。但实际情况是二者有较强的耦合作用，因而传统活套高度和张力的单独控制方法不可能获得满意的效果。本文提出,在轧制进入稳态阶段后，应对耦合系统进行解耦控制，以消除两者的相互耦合而造成的高度波动和张力波动,使系统具有更优越的控制性能。仿真表明，解耦后当活套高度发生变化时，带钢张力所受影响比解耦前小得多，同样，解耦后当活套张力发生变化时，活套高度也可以很好地稳定在设定值，最大限度地提高活套高度和张力系统的控制精度，从而最大限度地减少活套高度和带钢张力之间的互相影响。本文给出

6、了一种解耦方法–逆Nyquist频率响应法，利用Matlab的辅助设计功能设计系统的解耦控制器，通过仿真研究表明，解耦后的活套高度与张力的耦合性得到了很好的抑制。关键词：板带热连轧；活套支撑器；活套高度控制；活套张力控制；多变量解耦控制－II－东北大学硕士学位论文AbstractLooperHeightandTensiondecouplingControlSystemResearchforaHotStripMillAbstractWiththerapiddevelopmentofthemodernizedindustrialtech

7、nology,therequisitiononvariety,specification,qualityandyieldwithstripsteelincreasesdaybyday.Theloopercontrolmethodforahotstripmillisthekeyoftheimprovementofhotstripquality,andthistechnologyhasbeeninrelativelyactivestateofdevelopmentallthetimeallovertheworldatpresent.Un

8、derthebackgroundofthelooperholderheightandtensioncontrolforahotstripmill,theshortageofthetraditionalcontrolmethodispo